有三种模式
Cache Aside 更新模式
- 失效:应用程序先从 Cache 取数据,如果没有得到,则从数据库中取数据,成功后,放到缓存中。
- 命中:应用程序从 Cache 中取数据,取到后返回。
- 更新:先把数据存到数据库中,成功后,再让缓存失效。
Read/Write Through 更新模式
Read Through
Read Through 套路就是在查询操作中更新缓存,也就是说,当缓存失效的时候(过期或 LRU 换出),Cache Aside 是由调用方负责把数据加载入缓存,而 Read Through 则用缓存服务自己来加载,从而对应用方是透明的。
Write Through
Write Through 套路和 Read Through 相仿,不过是在更新数据时发生。当有数据更新的时候,如果没有命中缓存,直接更新数据库,然后返回。如果命中了缓存,则更新缓存,然后由 Cache 自己更新数据库(这是一个同步操作)。
Write Behind Caching 更新模式(Write Back)
Write Back 套路就是,在更新数据的时候,只更新缓存,不更新数据库,而我们的缓存会异步地批量更新数据库。这个设计的好处就是让数据的 I/O 操作飞快无比(因为直接操作内存嘛)。因为异步,Write Back 还可以合并对同一个数据的多次操作,所以性能的提高是相当可观的。
但其带来的问题是,数据不是强一致性的,而且可能会丢失(我们知道 Unix/Linux 非正常关机会导致数据丢失,就是因为这个事)。在软件设计上,我们基本上不可能做出一个没有缺陷的设计,就像算法设计中的时间换空间、空间换时间一个道理。有时候,强一致性和高性能,高可用和高性能是有冲突的。软件设计从来都是 trade-off(取舍)。
另外,Write Back 实现逻辑比较复杂,因为它需要 track 有哪些数据是被更新了的,需要刷到持久层上。操作系统的 Write Back 会在仅当这个 Cache 需要失效的时候,才会把它真正持久起来。比如,内存不够了,或是进程退出了等情况,这又叫 lazy write。
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