Redis 中如何保证缓存与数据库的数据一致性?

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一致性

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  • 一致性就是数据保持一致, 在分布式系统中, 可以理解为多个节点中数据的值是一致的。
    • 强一致性: 这种一致性级别是最符合用户直觉的, 它要求系统写入什么, 读出来的也会是什么, 用户体验好, 但实现起来往往对系统的性能影响大;
    • 弱一致性: 这种一致性级别约束了系统在写入成功后, 不承诺立即可以读到写入的值, 也不承诺多久之后数据能够达到一致, 但会尽可能地保证到某个时间级别(比如秒级别)后, 数据能够达到一致状态;
    • 最终一致性: 最终一致性是弱一致性的一个特例, 系统会保证在一定时间内, 能够达到一个数据一致的状态。这里之所以将最终一致性单独提出来, 是因为它是弱一致性中非常推崇的一种一致性模型, 也是业界在大型分布式系统的数据一致性上比较推崇的模型;

集中式redis缓存的三个经典的缓存模式

  • 缓存可以提升性能、缓解数据库压力, 但是使用缓存也会导致数据不一致性的问题。一般我们是如何使用缓存呢?有三种经典的缓存模式:
    • Cache-Aside Pattern
    • Read-Through/Write through
    • Write behind

1. Cache-Aside Pattern

Cache-Aside Pattern, 即旁路缓存模式, 它的提出是为了尽可能地解决缓存与数据库的数据不一致问题。

  • **Cache-Aside的读流程: **
    • 读的时候, 先读缓存, 缓存命中的话, 直接返回数据;
    • 缓存没有命中的话, 就去读数据库, 从数据库取出数据, 放入缓存后, 同时返回响应。

缓存没有命中的话,就去读数据库,从数据库取出数据,放入缓存后,同时返回响应。

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  • **Cache-Aside 写流程: **
    • 更新的时候, 先更新数据库, 然后再删除缓存;

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2. Read-Through/Write-Through(读写穿透)

Read/Write Through模式中, 服务端把缓存作为主要数据存储。应用程序跟数据库缓存交互, 都是通过抽象缓存层完成的。

  • Read-Through的读流程
    • 从缓存读取数据, 读到直接返回
    • 如果读取不到的话, 从数据库加载, 写入缓存后, 再返回响应。

1.读取缓存中是否有相关数据
2.如果缓存中有相关数据value,则返回
3.如果缓存中没有相关数据,则从数据库读取相关数据放入缓存中key->value,再返回
4.如果有更新数据,则先更新数据库,再删除缓存
5.为了保证第四步删除缓存成功,使用binlog异步删除
6.如果是主从数据库,binglog取自于从库
7.如果是一主多从,每个从库都要采集binlog,然后消费端收到最后一台binlog数据才删除缓存,或者为了简单,收到一次更新log,删除一次缓存