前言
在分布式系統中,緩存和資料庫同時存在時,如果有寫操作的時候,先操作資料庫還是先操作緩存呢?
先思考一下,可能會存在哪些問題,再往下看。下面我分幾種方案闡述。
緩存維護方案一
假設有一寫(線程A)一讀(線程B)操作,先操作緩存,在操作資料庫,如下流程圖所示
1)線程A發起一個寫操作,第一步del cache
2)線程A第二步寫入新資料到DB
3)線程B發起一個讀操作,cache miss,
4)線程B從DB擷取最新資料
5)請求B同時set cache
這樣看,沒啥問題。我們再看第二個流程圖,如下:
2)此時線程B發起一個讀操作,cache miss
3)線程B繼續讀DB,讀出來一個老資料
4)然後老資料入cache
5)線程A寫入了最新的資料
OK,醬紫,就有問題了吧,老資料入到緩存了,每次讀都是老資料啦,緩存與資料與資料庫資料不一緻。
緩存維護方案二
雙寫操作,先操作緩存,在操作資料庫。
1)線程A發起一個寫操作,第一步set cache
3)線程B發起一個寫操作,set cache,
4)線程B第二步寫入新資料到DB
這樣看,也沒啥問題。,但是有時候可能事與願違,我們再看第二個流程圖,如下:
2)線程B發起一個寫操作,第一步setcache
3)線程B寫入資料庫到DB
4)線程A寫入資料庫到DB
執行完後,緩存儲存的是B操作後的資料,資料庫是A操作後的資料,緩存和資料庫資料不一緻。
緩存維護方案三
一寫(線程A)一讀(線程B)操作,先操作資料庫,再操作緩存。
1)線程A發起一個寫操作,第一步write DB
2)線程A第二步del cache
3)線程B發起一個讀操作,cache miss
5)線程B同時set cache
這種方案沒有明顯的并發問題,但是有可能步驟二删除緩存失敗,雖然機率比較小,優于方案一和方案二,平時工作中也是使用方案三。
綜上對比,我們一般采用方案三,但是有沒有完美全解決方案三的弊端的方法呢?
緩存維護方案四
這個是方案三的改進方案,都是先操作資料庫再操作緩存,我們來看一下流程圖:
通過資料庫的binlog來異步淘汰key,以mysql為例,可以使用阿裡的canal将binlog日志采集發送到MQ隊列裡面,然後通過ACK機制确認處理 這條更新消息,删除緩存,保證資料緩存一緻性。
但是呢還有個問題,如果是主從資料庫呢?
緩存維護方案五
主從DB問題:因為主從DB同步存在同時延時時間如果删除緩存之後,資料同步到備庫之前已經有請求過來時,會從備庫中讀到髒資料,如何解決呢?
解決方案如下流程圖:
緩存維護總結
綜上所述,在分布式系統中,緩存和資料庫同時存在時,如果有寫操作的時候,先操作資料庫,再操作緩存。如下:
(1)讀取緩存中是否有相關資料
(2)如果緩存中有相關資料value,則傳回
(3)如果緩存中沒有相關資料,則從資料庫讀取相關資料放入緩存中key->value,再傳回
(4)如果有更新資料,則先更新資料,再删除緩存
(5)為了保證第四步删除緩存成功,使用binlog異步删除
(6)如果是主從資料庫,binglog取自于從庫
(7)如果是一主多從,每個從庫都要采集binlog,然後消費端收到最後一台binlog資料才删除緩存