多核计算与并发编程（四） 缓存数据同步的设计

   这次讲一个完整的例子，我们就做一个打折加油站信息一览，功能是浏览油价打折的加油站，以及当前的汽油价格。

   我们这个网站的访问量非常大，一台服务器是不够的（否则我们就不需要在多台服务器间同步数据了不是吗），甚至于给我们提供加油站信息的人也非常多，录入数据也需要多台服务器，于是我们有了下面的服务器的架构

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   我们有一台数据库服务器，也许将来是多台，但是不在本文的讨论范围。

   我们有两台用于数据维护（录入、修改）的服务器，我们称之为“写服务”。我们有三台缓存服务器，把数据库里面的数据全部加载到内存中，提高服务响应的速度，给网站和手机端使用，我这里称为“读服务”。

我们思考以下问题：

   1.“写服务”使用中，如果用户录入数据时连接到不同的服务器（A和B），行为和结果会不同吗？

   2.“写服务”引起的数据改变，怎么通知到“读服务”去更新缓存中的数据？

   3.“读服务”使用中，如果用户录入数据时连接到不同的服务器（C、D、E），行为和结果会不同吗？

现在回答上面的问题

   1.“写服务”没有数据缓存，用户所有的操作都是直接和数据库打交道，所以，所有服务器的行为都是一致的，用户连接到服务器A或者B，没有任何差别。

   2.这里我使用一个简单的方法来实现，到“写服务”引起数据变化后，把数据变化的条目id，追加到一个记录数据变化的队列中。“读服务”的服务器各自定时查询数据变化的队列，从数据库读取对应的记录来更新自身的缓存。

   3.“读服务”的服务器C、D、E各自定期更新缓存，会有数据不一致的情况，取决于“定期”更新的间隔，用户连接上不同的服务器，可能会查询到不同的数据，在大多数应用中，这是可以容忍的。

现在讲一讲数据同步的具体实现

1.消息约定

   在我们的应用中，只有一种消息，就是“数据变化”，参数是数据库中变化数据的id，“写服务”在任何操作后，都发送“数据变化”消息。

   “读服务”收到消息后，去数据库查询对应的记录，有三种情况。

   a.数据库查到记录，缓存中没有，可能是“写服务”进行了添加操作。“读服务”把记录添加到缓存中

   b.数据库查到记录，缓存中也有，可能是“写服务”进行了更新操作。“读服务”更新缓存中的记录

   c.数据库没有，缓存中存在，可能是“写服务”进行了删除操作。“读服务”删除缓存中的记录

这一消息约定的优点是，即是消息重复执行，也不会造成数据错误

2.消息队列

   我使用数据库的一个表，来作为消息队列，每个消息有自动增加的id，和创建时间。自动增加id是给消费者（“读服务”）避免重复消费已经消费过的消息。创建时间用于定时批量删除过期的消息

3.消费消息

   “读服务”定时查询消息表，消费消息（更新缓存）之后，记录最后的id，避免下次重复获取

4.“读服务”重启

   当服务重启的时候，所有的数据都是从数据库读取的最新数据，但也有可能在加载数据的过程中，有新的数据变化。解决办法是，

   在启动的最初，记录消息队列最大的消息id，在启动完成后，已刚才获取的最大id，作为首次获取消息的起始值（但不包括那个最大id），如果在启动过程中，消息队列有了新id，将不会错过。

总结一下，这个方案

   优点：实现简单，读服务器之间不需要有数据交换，所有的服务都各自访问消息队列。

   缺点：使用消息轮询，数据加载会有延后，延后的时间取决于轮询的间隔。

本文转自 ponpon_ 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/liuxp0827/1344918，如需转载请自行联系原作者