实时刷新缓存-处理mysql主从延迟的一些设计方案

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在项目开发当中,经常有这样一种场景,对数据库进行添加、修改、删除操作的应用直接连接master库,只对数据库进行查询的应用,会先建立一个中央缓存,例如redis或者memcache,如果缓存没有命中,那么直接访问slave库。下文会介绍一下在刷新中央缓存时,如果发生主从延迟,应该如何处理。也即是,当应用System-A 把数据库写入master库的时候,System-B应用在读取slave库的时候,master库的数据还没同步到slave库,如果这个时候刷新缓存的话,会直接把旧的数据刷到缓存里的。

备注:

笔者在处理这个问题时,刷新中央缓存的机制是使用MQ消息进行通知的。本文也是基于MQ这种技术背景下,想到的一些解决方案。

本地缓存框架缓存数据

我们可以根据数据的update_time 来判断master库的数据是否已经同步到slave库。假设有一个update数据库的操作,通过update_time得知,最新的master库的数据还未同步到slave库,那么我们可以把这条数据的主键存储到本地缓存当中,例如使用LinkedBlockingQueue 这个队列作为本地缓存,将数据主键id存储到队列中,然后启动一个job去扫描这个队列,一旦发现队列中有数据,则进行处理。在处理数据的过程中,如果发现该条数据还是未从master同步过来,那么继续把这条数据的主键放入队列中,等待下一次的处理,一直到master库的数据同步过来为止。如若由于数据库原因或者数据原因或者代码问题等,导致数据一直处于入队列/出队列的死循环当中,那么我们可以为数据设置一个出入队列的次数,例如5次,超过五次的,则该条数据把它丢失掉。

下面列出一些伪代码:

队列实现

public class DelayQueue {
    private static final Logger LOGGER = LoggerFactory.getLogger(DelayQueue.class);
    private static final int QUEUE_MAX_ELEMENT_COUNT = 20000;
    private  LinkedBlockingQueue<MessageElement> queue = new  LinkedBlockingQueue<MessageElement>(QUEUE_MAX_ELEMENT_COUNT);
    private static class SingletonHolder {
        private static final DelayQueue INSTANCE = new DelayQueue ();
    }

    private DelayQueue (){}

    public static final DelayQueue getInstance() {
        return SingletonHolder.INSTANCE;
    }


    /**
     *把元素插入队列,如果此时队列已满,则丢弃掉
     */
    public void offer(MessageElement messageElement){
            boolean result = queue.offer(messageElement);
            //队列满了
            if (!result) {
                LOGGER.warn(dataBase masterSlaveDataDelayQueue full);
            }
    }

    /**
     * 把头部的元素出栈
     */
    public MessageElement poll (){
        return queue.poll();
    }
}

扫描本地缓存队列的job

使用spring的定时任务注解:

    /**
     *该方法是单线程调度的,如果该线程未执行完,后续的调度将不会执行
     */

    @Scheduled(cron="0 0/5 * * * ?")
    public void handleQueueMessage(){
        while(true){
            String result = "true";//最好从配置文件读取,当值为false时,不接收消息
            if (Constants.FALSE.equals(result)) {
                return;
            }
            MessageElement messageElement = DelayQueue .getInstance().poll();
            if (messageElement == null) {
                break;
            }
            LOGGER.info("receiveMessage from delay queue"+messageElement.toString());
            salesService.handleMessage(messageElement);
        }
    }

消息体


public class MessageElement {

    private Long id;//数据主键
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger();//控制出入队列的最大次数

    public long getId() {
        return id;
    }
    public void setId(long id) {
        this.id = id;
    }

    public AtomicInteger getCount() {
        return count;
    }
    public void setCount(AtomicInteger count) {
        this.count = count;
    }
}

备注:

  1. 注意要设置队列的最大容量,如果队列中的数据数量超过最大容量,可以根据自己的业务情况,删除队头或者不再加入数据。

  2. 这个方案在应用重启的数据,本地缓存会被清理,造成数据丢失。

  3. 必须有一个开关,控制是否接收消息。因为一旦生产者发送的并发量太大,会引起其他问题,这个时候,可以通过开关控制不接收消息,以便达到降级的效果。毕竟我们只是刷新缓存而已,大不了不刷。

    使用MQ

    如果MQ有如下的特性的话,也可以尝试使用:

当数据未从master同步过来时,可以把消息的状态设置为later,让消息发送者每隔一段时间再次发送,例如2s后、5s后1分钟后,这样不断的发送,直到一个小时后,停止发送。

这样的话,应用就无需使用本地缓存了,直接利用MQ。同时当应用重启的时候,消息也不会丢失。


原文链接


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