作者：牛牛码特
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背景
缓存是软件开发中一个十分有用的概念，数据库缓存更是在我的项目中必然会遇到的场景。而缓存一致性的保障，更是在面试中被重复问到，这里进行一下总结，针对不同的要求，抉择恰到好处的一致性计划。
缓存是什么
存储的速度是有区别的。缓存就是把低速存储的后果，长期保留在高速存储的技术。
如图所示，金字塔更下面的存储，能够作为上面存储的缓存。
咱们本次的探讨，次要针对数据库缓存场景，将以 redis 作为 mysql 的缓存为案例来进行。
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为什么须要缓存
存储如 mysql 通常反对残缺的 ACID 个性，因为可靠性，持久性等因素，性能广泛不高，高并发的查问会给 mysql 带来压力，造成数据库系统的不稳固。同时也容易产生提早。依据局部性原理，80% 申请会落到 20% 的热点数据上，在读多写少场景，减少一层缓存十分有助晋升零碎吞吐量和健壮性。
存在问题
存储的数据随着工夫可能会发生变化，而缓存中的数据就会不统一。具体能容忍的不统一工夫，须要具体业务具体分析，然而通常的业务，都须要做到最终统一。
redis 作为 mysql 缓存
通常的开发模式中，都会应用 mysql 作为存储，而 redis 作为缓存，减速和爱护 mysql。然而，当 mysql 数据更新之后，redis 怎么放弃同步呢。
强一致性同步老本太高，如果谋求强统一，那么没必要用缓存了，间接用 mysql 即可。通常思考的，都是最终一致性。
解决方案
计划一
通过 key 的过期工夫，mysql 更新时，redis 不更新。这种形式实现简略，但不统一的工夫会很长。如果读申请十分频繁，且过期工夫比拟长，则会产生很多长期的脏数据。
长处：
- 开发成本低，易于实现；
- 治理成本低，出问题的概率会比拟小。
有余
- 齐全依赖过期工夫，工夫太短容易缓存频繁生效，太长容易有长时间更新提早（不统一）
计划二
在计划一的根底上扩大，通过 key 的过期工夫兜底，并且，在更新 mysql 时，同时更新 redis。
长处
- 绝对计划一，更新提早更小。
有余
- 如果更新 mysql 胜利，更新 redis 却失败，就进化到了计划一；
- 在高并发场景，业务 server 须要和 mysql,redis 同时进行连贯。这样是损耗双倍的连贯资源，容易造成连接数过多的问题。
计划三
针对计划二的同步写 redis 进行优化，减少音讯队列，将 redis 更新操作交给 kafka，由音讯队列保障可靠性，再搭建一个生产服务，来异步更新 redis。
长处
- 音讯队列能够用一个句柄，很多音讯队列客户端还反对本地缓存发送，无效解决了计划二连接数过多的问题；
- 应用音讯队列，实现了逻辑上的解耦；
- 音讯队列自身具备可靠性，通过手动提交等伎俩，能够至多一次生产到 redis。
有余
- 仍旧解决不了时序性问题，如果多台业务服务器别离解决针对同一行数据的两条申请，举个栗子，a = 1；a = 5;，如果 mysql 中是第一条先执行，而进入 kafka 的程序是第二条先执行，那么数据就会产生不统一。
- 引入了音讯队列，同时要减少服务生产音讯，老本较高。
计划四
通过订阅 binlog 来更新 redis，把咱们搭建的生产服务，作为 mysql 的一个 slave，订阅 binlog，解析出更新内容，再更新到 redis。
长处
- 在 mysql 压力不大状况下，提早较低；
- 和业务齐全解耦；
- 解决了时序性问题。
毛病
- 要独自搭建一个同步服务，并且引入 binlog 同步机制，老本较大。
总结
计划选型
- 首先确认产品上对提早性的要求，如果要求极高，且数据有可能变动，别用缓存。
- 通常来说，计划 1 就够了，笔者征询过 4，5 个团队，根本都是用计划 1，因为能用缓存计划，通常是读多写少场景，同时业务上对提早具备肯定的包容性。计划 1 没有开发成本，其实比拟实用。
- 如果想减少更新时的即时性，就抉择计划 2，不过没必要做重试保障之类的。
- 计划 3，计划 4 针对于对延时要求比拟高业务，一个是推模式，一个是拉模式，而计划 4 具备更强的可靠性，既然都违心花功夫做解决音讯的逻辑，不如一步到位，用计划 4。
论断
个别状况，计划 1 够用。若延时要求高，间接抉择计划 4。如果是面试场景，从简略讲到简单，面试官会一步一步诘问，咱们就一点点推导，宾主尽欢。
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