Redis緩存與數據庫一致性解決方案

背景

緩存是數據庫的副本，應用在查詢數據時，先從緩存中查詢，如果命中直接返回，如果未命中，去數據庫查詢最新數據並返回，同時寫入緩存。

緩存能夠有效地加速應用的讀寫速度，同時也可以降低后端負載。是應用架構中常用的一種技術。

問題

當業務發生時，系統狀態改變，需要同時修改數據庫和緩存的數據。如何保證應用從緩存讀取到最新的數據，且即使數據庫立即崩潰，數據也不丟失？這就是緩存與數據庫的一致性問題。

分析

一個系統狀態同時存在於緩存和數據庫，緩存是數據庫的副本，數據庫可以讀和寫，把緩存的寫看作是讀緩存未命中的一部分，則緩存只有讀。只要保證數據庫的寫對緩存的可見性，就能保證它們的一致性。

解決方案

讀緩存

1. 如果命中直接返回。
2. 如果未命中
3. 獲取key對應的分布式鎖
4. 讀數據庫
5. 返回結果並更新緩存
6. 釋放key對應的分布式鎖

寫數據庫

1. 獲取緩存key對應的分布式鎖
2. 操作緩存刪除鍵
3. 修改數據庫
4. 釋放緩存key對應的分布式鎖

總結

在系統狀態不變時，緩存與數據庫是一致的。在系統狀態變化時，通過分布式鎖串行化對狀態的讀寫。寫時先讓緩存（即數據庫副本）失效，只需保證數據庫本身的更新；寫后的讀操作恢復緩存。即狀態變化過程中，只有數據庫保存狀態，沒有副本，數據是一致的。