先更新緩存還是先更新數據庫


日常生產場景中,為了避免大量請求同時打在數據庫上導致故障,數據庫+緩存的方式已經成了日常標配。對於讀取的部分,大家都很熟悉。但是對於寫的部分,到底是先寫庫還是先寫緩存,這點可能困擾着很多人。
 
先來看一下文章結構:

一、旁路緩存策略

提到這個有逼格的名詞你可能不是很熟悉,但是說到它的使用方式,你肯定用過。
這是一種最經典的緩存+數據庫讀寫的模式,英文是這樣 Cache Aside Pattern,可能你見過。
這種模式對應的使用方式有兩種情況,一讀一寫:
  • 基本讀取方式;
  • 先更新數據庫,后刪除緩存。

1、基本讀取方式

這部分相信大家已經輕車熟路:先讀緩存,緩存中沒有數據的話就去數據庫讀取,然后再存入緩存中,同時返回響應。
這沒什么可說的,平時都這么用。如果還不清楚,看圖:
那我們再看寫的部分。

2、先更新數據庫,后刪除緩存

你可能會問了,為什么不在更新完數據庫后,采取更新緩存的方案,而是將其刪除。原因有這么幾點:
(1)頻繁更新浪費資源
你想想,如果修改庫中的某個字段,一段時間內頻繁進行更新。那么你修改多少次,緩存也跟着更新多少次。但是這個緩存數據在這段時間內也就被偶爾使用了幾次。
那么你看,是不是就會導致資源浪費了。
(2)緩存數據計算復雜
還有一種情況,如果這個緩存的數據計算成本比較高。比如為了一個數據,要通過多張表來計算才能得到結果。那么每修改一次,為了更新緩存還要再查詢多張表來算一次,我的天。
(3)兩種情況都具備
這種情況最為致命,不但修改頻繁,同時緩存數據還要經過復雜計算。
生產環境里要是這么搞的話,那估計你就可以准備簡歷了。
既然更新緩存的方式不可行,那么我們換個思路,刪除掉呢?
還是按照上邊的步驟,先更新數據庫,只是我們把更新緩存的操作換成了刪除。
在這種情況下,讀請求過來的時候,發現 Redis 中沒有數據,就會去數據庫里讀取,然后寫入緩存中。
這也是一種懶加載方式,只有緩存被需要的時候才會去計算。這樣可以避免大量計算及頻繁更新。
但是,這樣會有什么隱患的問題?是不是看着沒什么毛病。你想想,如果數據更新成功,但是刪除緩存失敗怎么辦?
 
 
如圖中所示,剛開始時(初始),數據庫和緩存中的數據是一致的,但是在寫請求過來后,數據庫更新成功,而緩存刪除失敗。這就導致數據庫中的數據是最新的,但緩存中卻依然存着舊數據。
這時,如果讀請求過來,就會直接讀取緩存中的舊數據返回了。

二、雙寫一致方案

1、先刪除緩存,后更新數據庫

既然問題的原因是刪除緩存失敗了,那么我們先確保把緩存刪除成功了,再去更新數據庫。也就是說我們先刪除緩存,后更新數據庫。
可能你會問了,如果我數據庫更新失敗了呢?
我們不妨通過圖來看下這種情況:
 
 
緩存刪除成功后為空了,但是數據庫卻失敗了,還是原來的舊數據。
如果這時候有請求過來的話,一看緩存中沒有數據,於是就到數據庫讀取了舊數據更新到緩存中。
如果你的項目並發量很低的話,每天訪問量就那么點,那這么用沒毛病,很少情況下才會出現數據不一致的問題。
這種策略只能算作初級的解決方案,為什么這么說呢?

2、緩存延時雙刪策略

如果同時來了兩個請求,一個寫請求,一個讀請求。
寫請求先刪除Redis中的數據,然后去數據庫進行更新操作。
讀請求判斷Redis中有沒有數據,沒有數據時去請求數據庫,拿到數據后寫入緩存中。
但是寫請求此時並沒有更新成功,或者執行了一個事務還沒有成功。
這樣的話,讀請求拿到未修改的舊數據寫入緩存。過了一會兒,寫請求將數據庫更新成功了,那么此時緩存與庫中的數據就不一致了。
解決方案呢?延時雙刪策略:
寫請求過來先把 Redis緩存刪掉,等數據庫更新成功后,異步等待一段時間再次把緩存刪掉。
這種方案讀取速度快,但是會出現短時間的臟數據。

三、總結

  • 旁路緩存策略: 讀的時候,先讀緩存,緩存沒有的話,再去讀數據庫,然后取出來放入緩存中,同時返回響應。更新的時候,先更新數據庫,再刪除緩存。
  • 雙寫一致方案:先刪除緩存,后更新數據庫。解決了緩存刪除失敗導致庫與緩存不一致的問題,適用於並發量不高的業務場景。
  • 緩存延時雙刪策略:這種方案解決了高並發情況下,同時有讀請求與寫請求時導致的不一致問題。讀取速度快,但是可能會出現短時間的臟數據。
每種方案各有利弊,對於不同的業務來說沒有通用的技術方案。在選擇技術方案時需要根據業務自身來定。沒有最好的,只有最合適的。


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