草庐IT

缓存与数据库双写一致性几种策略分析

jingdongkeji 2023-08-30 原文

作者：京东零售 于泷

一、背景

在高并发场景中，为防止大量请求直接访问数据库，缓解数据库压力，常用的方式一般会增加缓存层起到缓冲作用，减少数据库压力。引入缓存，就会涉及到缓存与数据库中数据如何保持一致性问题，本文将对几种缓存与数据库保证数据一致性的使用方式进行分析。为保证高并发性能，以下分析场景不考虑执行的原子性及加锁等强一致性要求的场景，仅追求最终一致性。

二、读取过程

• 读缓存

• 如果缓存里没有值，那就读取数据库的值

• 同时把这个值写进缓存中

三、更新过程

更新操作有多种策略，各有优劣，主要针对此场景进行分析

策略1：先更新db，再删除缓存（常用的Cache-Aside Pattern旁路缓存）

问题：

1.如果更新db成功，删缓存失败，将导致数据不一致

2.极端场景，请求A读，B写

1)此时缓存刚好失效 2）A查库得到旧值 3）B更新DB成功

4）B删除缓存 5）A将查到的旧值更新到缓存中

此场景的发生需要步骤2）查db 始终慢于 3）的更新db，才能导致4）先于5）执行，通常db的查询是要快于写入的，所以此极端场景的产生过于严格，不易发生

策略2：先更新db,再更新缓存

问题：

1.并发更新场景下，更新缓存会导致数据不一致

2.根据读写比，考虑是否有必要频繁同步更新缓存，而且，如果构造缓存中数据过于复杂，或者数据更新频繁，但是读取并不频繁的情况，还会造成不必要的性能损耗

此种方式不推荐

策略3:先更新缓存,再更新db

同上，不推荐

策略4：先删缓存，再更新db

先删缓存，虽然解决了策略1中，后删缓存如果失败的场景，但也会发生不一致的问题

例如：请求 A 删除缓存，这时请求B来查，就会击穿到数据库，B读取到旧的值后写入缓存，A正常更新db,由于时间差导致数据不一致的情况

策略5：缓存延时双删

该策略兼容了策略1和策略4,解决了先删缓存还是后删缓存的问题，如策略1中，更新db后删缓存失败和策略4中的不一致场景，该策略可以将延时时间内（比如延时10ms）所造成的缓存脏数据，再次删除。但是，如果延时删缓存失败，策略4中不一致问题还会发生，同时延时的实现，如创建线程，或者引入mq异步，可能会增加系统复杂度问题。

策略6：变种双删，前置缓存过期时间

该策略针对策略1中后删缓存失败的场景，前置一层缓存数据过期时间（具体时间根据自身系统本身评估，如可覆盖db读写耗时或一致性容忍度等），更新db后就算删缓存失败，在expire时间后也能保证缓存中无数据。同时，前置expire失败，或者更新db失败，都不会影响数据一致。

能够解决策略4中的问题：请求 A 删除缓存，这时请求B来查，就会击穿到数据库，B读取到旧的值后写入缓存，A正常更新db,由于时间差导致数据不一致的情况，描述图如下：

本策略中步骤1为expire缓存，不会发生击穿缓存到数据库的情况,数据将直接返回。除非更极端情况，如下图:

expire时间没有覆盖住更新db的耗时，类似策略1中极端场景，此处不赘述

四、总结

对于每种方案策略，各有利弊，但一致性问题始终存在（文章开头排除了原子性和锁），只是发生的几率在一点点慢慢变小了，方案的评估不仅要根据自身系统的业务场景，如读写比、并发量、一致性容忍度，还要考虑系统复杂度，投入产出比等，寻找最合适的方案。

缓存与shendengbucket1shendengbucketjdcloud-ossMySQL

有关缓存与数据库双写一致性几种策略分析的更多相关文章

  1. ruby - 解析 RDFa、微数据等的最佳方式是什么，使用统一的模式/词汇(例如 schema.org)存储和显示信息 - 2

    我主要使用Ruby来执行此操作，但到目前为止我的攻击计划如下:使用gemsrdf、rdf-rdfa和rdf-microdata或mida来解析给定任何URI的数据。我认为最好映射到像schema.org这样的统一模式，例如使用这个yaml文件，它试图描述数据词汇表和opengraph到schema.org之间的转换:#SchemaXtoschema.orgconversion#data-vocabularyDV:name:namestreet-address:streetAddressregion:addressRegionlocality:addressLocalityphoto:i

  2. ruby - Ruby 有 `Pair` 数据类型吗？ - 2

    有时我需要处理键/值数据。我不喜欢使用数组，因为它们在大小上没有限制(很容易不小心添加超过2个项目，而且您最终需要稍后验证大小)。此外，0和1的索引变成了魔数(MagicNumber)，并且在传达含义方面做得很差(“当我说0时，我的意思是head...”)。散列也不合适，因为可能会不小心添加额外的条目。我写了下面的类来解决这个问题:classPairattr_accessor:head,:taildefinitialize(h,t)@head,@tail=h,tendend它工作得很好并且解决了问题，但我很想知道:Ruby标准库是否已经带有这样一个类？ 最佳

  3. ruby - 如何在 Ubuntu 中清除 Ruby Phusion Passenger 的缓存？ - 2

    我试过重新启动apache，缓存的页面仍然出现，所以一定有一个文件夹在某个地方。我没有“公共(public)/缓存”，那么我还应该查看哪些其他地方？是否有一个URL标志也可以触发此效果？ 最佳答案 您需要触摸一个文件才能清除phusion，例如:touch/webapps/mycook/tmp/restart.txt参见docs 关于ruby-如何在Ubuntu中清除RubyPhusionPassenger的缓存？，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题：

  4. ruby-on-rails - Ruby on Rails 计数器缓存错误 - 2

    尝试在我的RoR应用程序中实现计数器缓存列时出现错误Unknownkey(s):counter_cache。我在这个问题中实现了模型关联:Modelassociationquestion这是我的迁移:classAddVideoVotesCountToVideos0Video.reset_column_informationVideo.find(:all).eachdo|p|p.update_attributes:videos_votes_count,p.video_votes.lengthendenddefself.downremove_column:videos,:video_vot

  5. ruby - 我如何添加二进制数据来遏制 POST - 2

    我正在尝试使用Curbgem执行以下POST以解析云curl-XPOST\-H"X-Parse-Application-Id:PARSE_APP_ID"\-H"X-Parse-REST-API-Key:PARSE_API_KEY"\-H"Content-Type:image/jpeg"\--data-binary'@myPicture.jpg'\https://api.parse.com/1/files/pic.jpg用这个:curl=Curl::Easy.new("https://api.parse.com/1/files/lion.jpg")curl.multipart_form_

  6. 世界前沿3D开发引擎HOOPS全面讲解——集3D数据读取、3D图形渲染、3D数据发布于一体的全新3D应用开发工具 - 2

    无论您是想搭建桌面端、WEB端或者移动端APP应用，HOOPSPlatform组件都可以为您提供弹性的3D集成架构，同时，由工业领域3D技术专家组成的HOOPS技术团队也能为您提供技术支持服务。如果您的客户期望有一种在多个平台（桌面/WEB/APP，而且某些客户端是“瘦”客户端）快速、方便地将数据接入到3D应用系统的解决方案，并且当访问数据时，在各个平台上的性能和用户体验保持一致，HOOPSPlatform将帮助您完成。利用HOOPSPlatform，您可以开发在任何环境下的3D基础应用架构。HOOPSPlatform可以帮您打造3D创新型产品，HOOPSSDK包含的技术有：快速且准确的CAD

  7. FOHEART H1数据手套驱动Optitrack光学动捕双手运动(Unity3D) - 2

    本教程将在Unity3D中混合Optitrack与数据手套的数据流，在人体运动的基础上，添加双手手指部分的运动。双手手背的角度仍由Optitrack提供，数据手套提供双手手指的角度。 01  客户端软件分别安装MotiveBody与MotionVenus并校准人体与数据手套。MotiveBodyMotionVenus数据手套使用、校准流程参照：https://gitee.com/foheart_1/foheart-h1-data-summary.git02  数据转发打开MotiveBody软件的Streaming，开始向Unity3D广播数据；MotionVenus中设置->选项选择Unit

  8. 使用canal同步MySQL数据到ES - 2

    文章目录一、概述简介原理模块二、配置Mysql使用版本环境要求1.操作系统2.mysql要求三、配置canal-server离线下载在线下载上传解压修改配置单机配置集群配置分库分表配置1.修改全局配置2.实例配置垂直分库水平分库3.修改group-instance.xml4.启动监听四、配置canal-adapter1修改启动配置2配置映射文件3启动ES数据同步查询所有订阅同步数据同步开关启动4.验证五、配置canal-admin一、概述简介canal是Alibaba旗下的一款开源项目，Java开发。基于数据库增量日志解析，提供增量数据订阅&消费。Git地址：https://github.co

  9. ruby-on-rails - 创建 ruby​​ 数据库时惰性符号绑定(bind)失败 - 2

    我正在尝试在Rails上安装ruby​​，到目前为止一切都已安装，但是当我尝试使用rakedb:create创建数据库时，我收到一个奇怪的错误:dyld:lazysymbolbindingfailed:Symbolnotfound:_mysql_get_client_infoReferencedfrom:/Library/Ruby/Gems/1.8/gems/mysql2-0.3.11/lib/mysql2/mysql2.bundleExpectedin:flatnamespacedyld:Symbolnotfound:_mysql_get_client_infoReferencedf

  10. STM32读取串口传感器数据（颗粒物传感器，主动上传） - 2

    文章目录1.开发板选择*用到的资源2.串口通信（个人理解）3.代码分析（注释比较详细）1.主函数2.串口1配置3.串口2配置以及中断函数4.注意问题5.源码链接1.开发板选择我用的是STM32F103RCT6的板子，不过代码大概在F103系列的板子上都可以运行，我试过在野火103的霸道板上也可以，主要看一下串口对应的引脚一不一样就行了，不一样的就更改一下。*用到的资源keil5软件这里用到了两个串口资源，采集数据一个，串口通信一个，板子对应引脚如下：串口1，TX：PA9，RX：PA10串口2，TX：PA2，RX：PA32.串口通信（个人理解）我就从串口采集传感器数据这个过程说一下我自己的理解，

随机推荐