本文转载自微信公众号《爱笑的建筑师》，作者雷佳。转载本文，请联系LoveSmile的架构师公众号。在大型系统中，为了减轻数据库的压力，通常会引入缓存机制。一旦引入缓存，很容易造成缓存和数据库数据不一致，导致用户看到的是旧数据。为了减少数据的不一致性，更新缓存和数据库的机制显得尤为重要，接下来我就带领大家踩坑。CacheasideCacheaside，也称为旁路缓存，是一种比较常用的缓存策略。(1)读请求的常见流程缓存一旁读请求应用会先判断缓存是否有数据，缓存直接返回数据。如果缓存未命中，缓存会穿透到数据库。数据会从数据库中查询出来，然后写回缓存，最后返回。数据给客户端。(2)写请求的一般流程缓存一旁一个写请求首先更新数据库，然后从缓存中删除数据。看到写请求的图片，可能有同学会问：为什么要删除缓存，直接更新呢？这里涉及到几个坑，我们一步一步来踩。Cacheaside踩坑的步骤如果使用错误的Cacheaside策略，就会遇到很深的坑。让我们一一踩踏。第一步：先更新数据库，再更新缓存。如果两个写请求需要同时更新数据，每个写请求先更新数据库，再更新缓存。在并发场景下，可能会出现数据不一致的情况。先更新数据库，再更新缓存如上图所示：(1)写请求1更新数据库，将age字段更新为18；(2)写请求2更新数据库，将age字段更新为20；(3)写请求2更新缓存，设置缓存年龄为20；(4)写请求1更新缓存，设置缓存年龄为18；执行后预期结果是数据库age为20，cacheage为20，结果cacheage为18，导致缓存数据不是最新的，出现脏数据。第二步：先删除缓存，再更新数据库。如果写请求的处理流程是先删除缓存，再更新数据库，在读请求和写请求并发的场景下，可能会出现数据不一致的情况。先删除缓存，再更新数据库如上执行过程所示：(1)写入删除缓存数据的请求；(2)读取请求查询缓存未命中(HitMiss)，然后查询数据库，将返回的数据写回到缓存中；(3)写一个更新数据库的请求。整个过程下来，发现数据库中的age是20，缓存中的age是18，缓存和数据库数据不一致，缓存中出现脏数据。践行三：先更新数据库，再删除缓存在实际系统中，对于写请求，建议先更新数据库，再删除缓存，但理论上还是存在问题，如下例所示。先更新数据库，再删除缓存。执行过程如上图所示：(1)读请求先查询缓存，缓存未命中，查询数据库返回数据；(2)写请求更新数据库，删除缓存；(3)读请求写回Cache；整个流程运行后，发现数据库age为20，cacheage为18，即数据库与缓存不一致，导致应用从缓存中读取的数据为旧数据。但是我们仔细想想，出现上述问题的概率其实很低，因为通常数据库更新操作比内存操作要长几个数量级。在更新数据库之前完成。出现这种极端情况怎么办？我们不得不想一个解决办法：给缓存数据设置过期时间。通常在系统中，可以允许少量的数据在短时间内不一致。通读在CacheAside更新模式下，应用代码需要维护两个数据源：一个是缓存，一个是数据库。在Read-Through策略下，应用程序不需要管理缓存和数据库，只需要将数据库的同步委托给缓存提供者CacheProvider即可。所有的数据交互都是通过抽象缓存层完成的。Read-Through流程如上图所示。应用只需要和CacheProvider交互，不管是从缓存还是数据库中获取。在做大量读取时，Read-Through可以减轻数据源的负载，同时对缓存服务的故障也有一定的恢复能力。如果缓存服务宕机，缓存提供者仍然可以直接到数据源进行操作。Read-Through适用于多次请求同一个数据的场景，这和Cache-Aside策略很相似，但是两者还是有一些区别的，这里再说一遍：在Cache-Aside中，应用负责从数据源获取数据并更新到缓存中。在Read-Through中，这种逻辑通常由一个独立的缓存提供者（CacheProvider）来支持。在Write-throughWrite-Through策略下，当发生数据更新（Write）时，由缓存提供者CacheProvider负责更新底层数据源和缓存。缓存与数据源保持一致，写入总是经过抽象缓存层到数据源。缓存提供程序充当代理。Write-Through过程WritebehindWritebehind有些地方也叫Writeback。简单的理解就是：应用程序更新数据时，只更新缓存，CacheProvider每隔一段时间就将数据刷新到数据库中。说白了就是延迟写。Writebehind流程如上图所示。当应用程序更新两条数据时，CacheProvider会立即将其写入缓存中，但会在一段时间后分批写入数据库中。这种方式有优点也有缺点：优点是数据写入速度很快，适合频繁写入的场景。缺点是缓存和数据库不强一致，在一致性要求高的系统中慎用。综上所述，学习了这么多，相信大家对缓存更新策略有了一个清晰的认识。最后，做一个小总结。缓存更新策略主要分为三种：CacheasideRead/WritethroughWritebehindCacheaside通常先更新数据库，然后删除缓存，通常会为数据设置缓存时间，以覆盖底线。Read/Writethrough一般由CacheProvider提供，对外进行读写操作，应用不需要感知操作的是缓存还是数据库。Writebehind简单理解就是延迟写入。CacheProvider会定时批量输入数据库。优点是应用写入速度非常快。好了，今天就到这里了，你学会了吗？
