高并發架構系列：Redis緩存和MySQL資料一緻性方案詳解

一、需求起因

在高并發的業務場景下，資料庫大多數情況都是使用者并發通路最薄弱的環節。是以，就需要使用redis做一個緩沖操作，讓請求先通路到redis，而不是直接通路MySQL等資料庫。

這個業務場景，主要是解決讀資料從Redis緩存，一般都是按照下圖的流程來進行業務操作。

讀取緩存步驟一般沒有什麼問題，但是一旦涉及到資料更新：資料庫和緩存更新，就容易出現緩存(Redis)和資料庫（MySQL）間的資料一緻性問題。

不管是先寫MySQL資料庫，再删除Redis緩存；還是先删除緩存，再寫庫，都有可能出現資料不一緻的情況。舉一個例子：

1.如果删除了緩存Redis，還沒有來得及寫庫MySQL，另一個線程就來讀取，發現緩存為空，則去資料庫中讀取資料寫入緩存，此時緩存中為髒資料。

2.如果先寫了庫，在删除緩存前，寫庫的線程當機了，沒有删除掉緩存，則也會出現資料不一緻情況。

因為寫和讀是并發的，沒法保證順序,就會出現緩存和資料庫的資料不一緻的問題。

如來解決？這裡給出兩個解決方案，先易後難，結合業務和技術代價選擇使用。

二、緩存和資料庫一緻性解決方案

1.第一種方案：采用延時雙删政策

在寫庫前後都進行redis.del(key)操作，并且設定合理的逾時時間。

僞代碼如下：

public void write(String key,Object data){

redis.delKey(key);

db.updateData(data);

Thread.sleep(500);

}

具體的步驟就是：

• 先删除緩存；
• 再寫資料庫；
• 休眠500毫秒；
• 再次删除緩存。

那麼，這個500毫秒怎麼确定的，具體該休眠多久呢？

需要評估自己的項目的讀資料業務邏輯的耗時。這麼做的目的，就是確定讀請求結束，寫請求可以删除讀請求造成的緩存髒資料。

當然這種政策還要考慮redis和資料庫主從同步的耗時。最後的的寫資料的休眠時間：則在讀資料業務邏輯的耗時基礎上，加幾百ms即可。比如：休眠1秒。

設定緩存過期時間

從理論上來說，給緩存設定過期時間，是保證最終一緻性的解決方案。所有的寫操作以資料庫為準，隻要到達緩存過期時間，則後面的讀請求自然會從資料庫中讀取新值然後回填緩存。

該方案的弊端

結合雙删政策+緩存逾時設定，這樣最差的情況就是在逾時時間内資料存在不一緻，而且又增加了寫請求的耗時。

2、第二種方案：異步更新緩存(基于訂閱binlog的同步機制)

技術整體思路：

MySQL binlog增量訂閱消費+消息隊列+增量資料更新到redis

讀Redis：熱資料基本都在Redis

寫MySQL:增删改都是操作MySQL

更新Redis資料：MySQ的資料操作binlog，來更新到Redis

Redis更新

1）資料操作主要分為兩大塊：

一個是全量(将全部資料一次寫入到redis)

一個是增量（實時更新）

這裡說的是增量,指的是mysql的update、insert、delate變更資料。

2）讀取binlog後分析，利用消息隊列,推送更新各台的redis緩存資料。

這樣一旦MySQL中産生了新的寫入、更新、删除等操作，就可以把binlog相關的消息推送至Redis，Redis再根據binlog中的記錄，對Redis進行更新。

其實這種機制，很類似MySQL的主從備份機制，因為MySQL的主備也是通過binlog來實作的資料一緻性。

這裡可以結合使用canal(阿裡的一款開源架構)，通過該架構可以對MySQL的binlog進行訂閱，而canal正是模仿了mysql的slave資料庫的備份請求，使得Redis的資料更新達到了相同的效果。

當然，這裡的消息推送工具你也可以采用别的第三方：kafka、rabbitMQ等來實作推送更新Redis。

以上就是Redis和MySQL資料一緻性詳解,覺得不錯請點贊支援。

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