5种方案告诉你,并发环境下,先操作数据库还是先操作缓存?

前言

在分布式系统中,缓存和数据库同时存在时,如果有写操作,先操作数据库还是先操作缓存呢?本文将分5种方案阐述展开对比,谢谢阅读~


image

缓存维护方案一

如果是一读(线程B)一写(线程A)操作,「先操作缓存,再操作数据库」。流程图如下所示:

image
  • 1.线程A发起一个写操作,第一步del cache
  • 2.线程A第二步写入新数据到DB
  • 3.线程B发起一个读操作,cache miss缓存失效了。
  • 4.线程B从DB获取最新数据
  • 5.线程B执行set cache,把从DB读到的数据,更新到缓存。

「这样看,没啥问题」。我们再看第二个流程图,如下:

image

1.线程A发起一个写操作,第一步del cache

2.此时线程B发起一个读操作,cache miss

3.线程B继续读DB,读出来一个老数据

4.然后老数据设置入cache

5.线程A写入DB最新的数据

OK,酱紫,就有问题了吧,老数据入到缓存了,「每次读都是老数据啦,缓存与数据与数据库数据不一致了」。

缓存维护方案二

上个方案是一读一写,如果是双写操作,「先操作缓存,在操作数据库」,会怎么样呢?

image

1.线程A发起一个写操作,第一步set cache

2.线程A第二步写入新数据到DB

3.线程B发起一个写操作,set cache

4.线程B第二步写入新数据到DB

「这样看,也没啥问题。」,但是有时候可能事与愿违,我们再看第二个流程图,如下:

image

1.线程A发起一个写操作,第一步set cache

2.线程B发起一个写操作,第一步set cache

3.线程B写入数据库到DB

4.线程A写入数据库到DB

执行完后,缓存保存的是B操作后的数据,数据库是A操作后的数据,「缓存和数据库数据不一致」。

缓存维护方案三

一写(线程A)一读(线程B)操作,「先操作数据库,再操作缓存」。


image

1.线程A发起一个写操作,第一步write DB

2.线程A第二步del cache

3.线程B发起一个读操作,cache miss

4.线程B从DB获取最新数据

5.线程B同时set cache

「有些朋友可能认为,在第2步删除缓存之前,线程B读过来呢?这时候,读到的是缓存老数据,这个可以认为是正常业务逻辑呀,下次再读取就是正确数据了。」

这种方案「没有明显的并发问题」,但是有可能「步骤二删除缓存失败」,虽然概率比较小,「优于方案一和方案二」,平时工作中也是使用方案三。

综上对比,我们一般采用方案三,但是有没有完美全解决方案三的弊端的方法呢?

缓存维护方案四

这个是方案三的改进方案,都是先操作数据库再操作缓存,我们来看一下流程图:


image

通过数据库的「binlog」「异步淘汰key」,以mysql为例可以「使用阿里的canal将binlog日志采集发送到MQ队列」里面,然后「通过ACK机制确认处理」 这条更新消息,删除缓存,保证数据缓存一致性。

但是呢还有个问题,「如果是主从数据库呢」

缓存维护方案五

主从DB问题:因为主从DB同步存在延时时间。如果删除缓存之后,数据同步到备库之前已经有请求过来时,「会从备库中读到脏数据」,如何解决呢?解决方案如下流程图:

image

缓存维护总结

综上所述,在分布式系统中,缓存和数据库同时存在时,如果有写操作的时候,「先操作数据库,再操作缓存」。如下:

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

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
平台声明:文章内容(如有图片或视频亦包括在内)由作者上传并发布,文章内容仅代表作者本人观点,简书系信息发布平台,仅提供信息存储服务。

推荐阅读更多精彩内容

  • 前言 在分布式系统中,缓存和数据库同时存在时,如果有写操作的时候,先操作数据库还是先操作缓存呢?先思考一下,可能会...
    老不正经的90后阅读 1,059评论 0 0
  • 前言 在分布式系统中,缓存和数据库同时存在时,如果有写操作的时候,先操作数据库还是先操作缓存呢?先思考一下,可能会...
    立0911阅读 1,332评论 0 0
  • 前言 在分布式系统中,缓存和数据库同时存在时,如果有写操作,先操作数据库还是先操作缓存呢?本文将分5种方案 展开阐...
    wanggs阅读 4,790评论 1 0
  • 我是黑夜里大雨纷飞的人啊 1 “又到一年六月,有人笑有人哭,有人欢乐有人忧愁,有人惊喜有人失落,有的觉得收获满满有...
    陌忘宇阅读 12,725评论 28 53
  • 信任包括信任自己和信任他人 很多时候,很多事情,失败、遗憾、错过,源于不自信,不信任他人 觉得自己做不成,别人做不...
    吴氵晃阅读 11,345评论 4 8