redis和数据库的一致性问题的解决方案

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了redis和数据库的一致性问题的解决方案。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

当前没有框架能够保证redis的数据和数据库的完全一致性，所以需要我们自己在性能和一致性上作取舍。

使用到缓存的场景

	这里讲到的是缓存和数据库的一致性问题。
	当查询数据库数据的时候，才涉及到缓存的利用上，所以缓存的引入是为了让查询数据的时候提高效率；
    而当发生增、删、改数据的时候，对于缓存来说是要让数据库和缓存发生一致性的改变，进而能让缓存在数据查询时候能继续起作用。

下图就是两种在redis缓存数据库内容时的使用。
redis和数据库的一致性问题的解决方案

对于缓存的一致性操作的选择

明确了缓存的使命------在查询数据库信息时，提前将数据进行缓存，既减少了数据库io，也提高了查询效率。

那么如一个节点的两个图：
缓存的生成，是在首次查询或者缓存过期时间到或者缓存被其他业务删除，进而需要在数据库查询完毕之后，将数据库内容同步到缓存中。
那当数据发生增删改时，涉及到两个方向的选择
1、是删除还是更新redis缓存
2、是先删除\更新缓存，再操作数据库；还是先操作数据库，再删除\更新缓存。
下面一一讨论

（1）数据发生变化，删除还是更新redis缓存

更新：数据发生增删改，把缓存的内容重新用redis的set操作，赋予新值。
删除：在查询时，发现缓存已经不存在，去数据库查询之后，同步到redis缓存。

1、如何选择，可以使用排除方法，首先讨论更新。
（1）、redis更新是放在数据库操作的前。
线程1： redis更新 ---------------------------数据库更新
线程2：redis更新-------------------------数据库更新
（2）、redis更新是放在数据库操作的后。
线程1：数据库更新 ---------------------------redis更新
线程2：数据库更新-------------------------redis更新
可以看到这样的场景，当线程1和2完成之后，此时缓存和数据库是不一致的。
2、写多读少：上面一直讨论缓存的目的是给读操作使用的，那么每修改一次就写入一次缓存，无疑大大的做无用功。
3、如果缓存是需要计算加工的数据：即查询到数据库值之后，缓存的值需要再做计算，那么每一次修改将很损耗性能。

总结：综合上面三点，删除要比更新的效率和避免数据不一致的效果更好。

（1）数据发生变化，先删除还是先操作数据库

1、先更新数据库，再删除缓存
2、先删除缓存，再更新数据库
下面一一讨论：
（1）先更新数据库，再删除缓存
①如果更新数据库失败，那么程序捕获异常，之后不进行删除缓存操作。
②如果更新数据库成功，但是删除缓存失败。
针对②可以采用异步操作的办法，把删除失败的key给到队列当中，由线程池来执行失败重试。
或者可以利用canal 监听数据库修改进而发生删除的操作。

（2）先删除缓存，再更新数据库
这种方式可能存在以下三种异常情况

1、删除缓存失败，这时可以通过程序捕获异常，直接返回结果，不再继续更新数据库，所以不会出现数据不一致的问题
2、删除缓存成功，更新数据库失败。此时不会发生数据不一致现象。
3、下图的场景，两个线程执行完成之后，会导致redis和数据库的不一致。
redis和数据库的一致性问题的解决方案
解决第三种情况可以使用延时双删的策略，如下图：

这里讨论一下延时双删如何解决第三种异常情况，
1、线程2在查询数据库旧值之后，更新缓存，此时数据不一致，所以需要再次删除。
2、休眠时间，是为了在线程2写入缓存之后，线程1才发生删除缓存，不延时，可能导致线程2还没写入缓存，线程1就完成了删除缓存，那么最终的结果还是数据不一致。
3、无论如何线程2并利用的是旧数据，这点没办法更改这点容错率还是支持的，毕竟要是发生在删除缓存前一秒还会利用缓存，此时数据还是最新数据，而删除缓存之后的一秒，才会到数据库去查最新数据，这个时间差的代价无论如何一定存在。
伪代码：

public void update(String key, Object data) {
    // 首先删除缓存
    redisCache.delKey(key);
    // 更新数据库
    db.updateData(data);
    // 休眠一段时间，时间依据数据的读取耗费的时间而定
    Thread.sleep(500);
    // 再次删除缓存
    redisCache.delKey(key);