Redis和MySQL如何保持数据一致性?

共计1900字,阅读大约7分钟。

在高并发的场景下,大量的请求直接访问Mysql很容易造成性能问题。所以,我们都会用Redis来做数据的缓存,削减对数据库的请求。但是,Mysql和Redis是两种不同的数据库,如何保证不同数据库之间数据的一致性就非常关键了。

数据不一致的原因

导致数据不一致的原因

1、在高并发的业务场景下,数据库大多数情况都是用户并发访问最薄弱的环节。
2、所以,就需要使用redis做一个缓冲操作,让请求先访问到redis,而不是直接访问MySQL等数据库。
3、读取缓存步骤一般没有什么问题,但是一旦涉及到数据更新:数据库和缓存更新,就容易出现缓存(Redis)和数据库(MySQL)间的数据一致性问题。
4、这个业务场景,主要是解决读数据从Redis缓存,一般都是按照下图的流程来进行业务操作。

缓存先后删除问题

不管是先写MySQL数据库,再删除Redis缓存;还是先删除缓存,再写库,都有可能出现数据不一致的情况。
先删除缓存
1、如果先删除Redis缓存数据,然而还没有来得及写入MySQL,另一个线程就来读取
2、这个时候发现缓存为空,则去Mysql数据库中读取旧数据写入缓存,此时缓存中为脏数据。
3、然后数据库更新后发现Redis和Mysql出现了数据不一致的问题

后删除缓存

1、如果先写了库,然后再删除缓存,不幸的写库的线程挂了,导致了缓存没有删除
2、这个时候就会直接读取旧缓存,最终也导致了数据不一致情况
3、因为写和读是并发的,没法保证顺序,就会出现缓存和数据库的数据不一致的问题

解决方案

延时双删策略

基本思路
在写库前后都进行redis.del(key)操作,并且设定合理的超时时间。

public void write( String key, Object data ){
  redis.delKey( key );
  db.updateData( data );
  Thread.sleep( 500 );
  redis.delKey( key );
}

具体步骤
1. 先删除缓存
2. 再写数据库
3. 休眠500毫秒
4. 再次删除缓存

问题:这个500毫秒怎么确定的,具体该休眠多久时间呢?

1、需要评估自己的项目的读数据业务逻辑的耗时。
2、这么做的目的,就是确保读请求结束,写请求可以删除读请求造成的缓存脏数据。
3、当然这种策略还要考虑redis和数据库主从同步的耗时。
4、最后的的写数据的休眠时间:则在读数据业务逻辑的耗时基础上,加几百ms即可。

比如:休眠1秒。

设置缓存过期时间是关键点

1、从理论上来说,给缓存设置过期时间,是保证最终一致性的解决方案
2、所有的写操作以数据库为准,只要到达缓存过期时间,缓存删除
3、如果后面还有读请求的话,就会从数据库中读取新值然后回填缓存

方案缺点

结合双删策略+缓存超时设置,这样最差的情况就是:

1、在缓存过期时间内发生数据存在不一致
2、同时又增加了写请求的耗时。

异步更新缓存(基于Mysql binlog的同步机制)

整体思路
1、涉及到更新的数据操作,利用Mysql binlog 进行增量订阅消费
2、将消息发送到消息队列
3、通过消息队列消费将增量数据更新到Redis上
4、操作情况

**读取Redis缓存**:热数据都在Redis上
**写Mysql**:增删改都是在Mysql进行操作
**更新Redis数据**:Mysql的数据操作都记录到binlog,通过消息队列及时更新到Redis上

Redis更新过程

数据操作主要分为两种:
1、一种是全量(将所有数据一次性写入Redis)
2、一种是增量(实时更新)

**这里说的是增量,指的是mysql的update、insert、delate变更数据。**
读取binlog后分析 ,利用消息队列,推送更新各台的redis缓存数据。

1、这样一旦MySQL中产生了新的写入、更新、删除等操作,就可以把binlog相关的消息推送至Redis
2、Redis再根据binlog中的记录,对Redis进行更新
3、其实这种机制,很类似MySQL的主从备份机制,因为MySQL的主备也是通过binlog来实现的数据一致性

**这里的消息推送工具你也可以采用别的第三方:kafka、rabbitMQ等来实现推送更新Redis!**

总结

在高并发应用场景下,如果是对数据一致性要求高的情况下,要定位好导致数据和缓存不一致的原因。
解决高并发场景下数据一致性的方案有两种,分别是延时双删策略和异步更新缓存两种方案。
另外,设置缓存的过期时间是保证数据保持一致性的关键操作,需要结合业务进行合理的设置。

温馨提示:本文最后更新于2022-07-12 20:21:01,某些文章具有时效性,若有错误或已失效,请在下方留言或联系雅舍站长
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