【青训营学习笔记】如何使用kafka做缓冲重试机制来保证redis和mysql的缓存一致性? | 青训营

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缓存重试机制

  1. 设计消息结构: 定义适当的消息结构,以便在消息中传递与缓存和数据库操作相关的信息。消息可以包含操作类型(创建、更新、删除)、数据主键和其他必要的数据。
  2. 生产者发送消息: 当对数据库进行更改(例如插入、更新、删除操作)时,应用程序需要将相应的操作和数据发送到Kafka主题。这样可以在数据库更改后立即触发消息发送。
  3. 消费者处理消息: 编写Kafka消费者来处理生产者发送的消息。消费者可以根据消息中的操作类型和数据来执行相应的缓存和数据库操作。如果数据库操作失败,将消息重新发送到另一个专门用于重试的Kafka主题。
  4. 重试消费者: 创建一个单独的Kafka消费者,专门用于从重试主题中消费消息。这个消费者会不断尝试重新执行数据库操作,直到成功为止。可以设置重试的次数或时间间隔。
  5. 处理缓存命中与未命中: 在消费者中,处理缓存命中和未命中情况。如果缓存命中,更新缓存数据;如果缓存未命中,从数据库中获取数据,并将数据存入缓存。
  6. 保证顺序性: 使用Kafka的分区保证消息的顺序性。确保相同数据的操作总是发送到同一个分区。

Golang实现

  1. 安装依赖库:

确保已经安装了sarama库,它用于与Kafka进行交互:

go get github.com/Shopify/sarama

以下代码演示了如何使用Kafka来实现缓存重试机制,以保证Redis和MySQL的缓存一致性。此处,假设有一个用户信息的数据,包括Redis缓存和MySQL数据库。

package main

import (
	"context"
	"encoding/json"
	"fmt"
	"log"
	"os"
	"os/signal"
	"syscall"
	"time"

	"github.com/Shopify/sarama"
)

// 用户信息结构体
type User struct {
	ID       int    `json:"id"`
	Username string `json:"username"`
	Email    string `json:"email"`
}

func main() {
	// Kafka 配置
	config := sarama.NewConfig()
	config.Producer.Return.Successes = true

	// 创建 Kafka 生产者
	producer, err := sarama.NewSyncProducer([]string{"localhost:9092"}, config)
	if err != nil {
		log.Fatalln("Error creating Kafka producer:", err)
	}
	defer producer.Close()

	// 捕获退出信号
	signals := make(chan os.Signal, 1)
	signal.Notify(signals, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)

	// Kafka 消费者配置
	consumerConfig := sarama.NewConfig()
	consumerConfig.Consumer.Return.Errors = true

	// 创建 Kafka 消费者
	consumer, err := sarama.NewConsumer([]string{"localhost:9092"}, consumerConfig)
	if err != nil {
		log.Fatalln("Error creating Kafka consumer:", err)
	}
	defer consumer.Close()

	// 创建 Kafka 主题消费者
	topic := "user-topic"
	partitionConsumer, err := consumer.ConsumePartition(topic, 0, sarama.OffsetOldest)
	if err != nil {
		log.Fatalln("Error creating partition consumer:", err)
	}
	defer partitionConsumer.Close()

	// 处理 Kafka 消息
	go func() {
		for {
			select {
			case msg := <-partitionConsumer.Messages():
				var user User
				err := json.Unmarshal(msg.Value, &user)
				if err != nil {
					log.Println("Error decoding Kafka message:", err)
				} else {
					// 进行数据库操作,例如插入或更新用户信息
					if err := updateUserInMySQL(user); err != nil {
						// 如果数据库操作失败,将消息重新发送到Kafka以进行重试
						sendKafkaMessage(producer, topic, user)
						log.Printf("Retrying message for user %d\n", user.ID)
					} else {
						// 更新Redis缓存
						updateRedisCache(user)
					}
				}
			case err := <-partitionConsumer.Errors():
				log.Println("Error from Kafka consumer:", err)
			case <-signals:
				return
			}
		}
	}()

	// 发送用户更新消息到 Kafka
	userToUpdate := User{
		ID:       1,
		Username: "newusername",
		Email:    "newemail@example.com",
	}
	sendKafkaMessage(producer, topic, userToUpdate)

	// 等待信号来退出程序
	<-signals
}

// 发送消息到 Kafka
func sendKafkaMessage(producer sarama.SyncProducer, topic string, user User) {
	message, err := json.Marshal(user)
	if err != nil {
		log.Println("Error encoding Kafka message:", err)
		return
	}

	msg := &sarama.ProducerMessage{
		Topic: topic,
		Value: sarama.StringEncoder(message),
	}

	_, _, err = producer.SendMessage(msg)
	if err != nil {
		log.Println("Error sending Kafka message:", err)
	}
}

// 更新 Redis 缓存
func updateRedisCache(user User) {
	// 模拟更新 Redis 缓存
	// 这里使用休眠来模拟缓存更新耗时
	time.Sleep(1 * time.Second)
	log.Printf("Updated Redis cache for user %d\n", user.ID)
}

// 模拟更新数据库操作
func updateUserInMySQL(user User) error {
	// 模拟数据库操作失败
	return fmt.Errorf("Database update failed")
}

在这个示例中,当消费者处理消息时,它首先会尝试执行数据库操作(模拟为更新用户信息),如果操作失败,则将消息重新发送到Kafka以进行重试。重试机制使得即使数据库操作失败,系统仍然会尝试更新缓存,从而保证了一致性。