Redis缓存失效策略之一致性后删的原理与实现
Redis是一种高性能的内存数据库,常用作缓存层,提高系统的响应速度和并发能力。但是,使用Redis缓存也会带来一个问题,就是缓存与数据库的数据一致性问题。如果缓存中的数据和数据库中的数据不同步,就会导致用户看到的数据不准确,甚至出现脏读、重复提交等问题。因此,如何保证缓存与数据库的数据一致性是一个重要的问题。
一种常见的解决方案是使用缓存失效策略,即在更新数据库数据时,同时删除或更新缓存中对应的数据,使得缓存中的数据始终和数据库中的数据保持一致。但是,这种方案也有一个问题,就是在高并发场景下,可能会出现缓存穿透、缓存雪崩等问题。例如,如果在删除或更新缓存之前,有大量的请求查询该数据,就会导致所有的请求都直接访问数据库,造成数据库压力过大,甚至崩溃。或者,如果在删除或更新缓存之后,有大量的请求查询该数据,就会导致所有的请求都重新生成缓存,造成缓存层压力过大,甚至崩溃。
为了解决这些问题,一种更好的方案是使用一致性后删策略,即在更新数据库数据时,并不立即删除或更新缓存中对应的数据,而是先将该数据标记为过期或无效,并设置一个较短的过期时间。然后,在查询缓存时,先检查该数据是否过期或无效,如果是,则直接访问数据库,并将新的数据写入缓存。这样,可以避免在删除或更新缓存时产生的高并发问题,并且可以保证缓存中的数据最终和数据库中的数据保持一致。
具体来说,一致性后删策略可以分为以下几个步骤:
1. 更新数据库:当需要更新数据库中某条数据时,先执行更新操作。
2. 标记过期:然后,在缓存中找到对应的数据,并将其标记为过期或无效,并设置一个较短的过期时间(例如10秒)。这样,在过期时间内,该数据仍然存在于缓存中,但是不会被查询到。
3. 查询缓存:当有请求查询该数据时,先在缓存中查找。如果找到了,并且没有过期或无效,则直接返回该数据。如果没有找到了,或者已经过期或无效,则继续执行下一步。
4. 查询数据库:然后,在数据库中查找该数据,并将其返回给请求。
5. 写入缓存:最后,在缓存中重新写入该数据,并设置一个较长的过期时间(例如1小时)。这样,在下次查询时,就可以直接从缓存中获取该数据。
通过这种方式,可以实现以下几个优点:
1.缓存与数据库的数据一致性:由于缓存中的数据最终会和数据库中的数据保持一致,所以不会出现数据不同步的问题。
2.缓存层和数据库层的压力分摊:由于缓存中的数据不会立即删除或更新,所以在更新数据库时,不会产生大量的缓存删除或更新操作,从而避免了缓存穿透或缓存雪崩的问题。