到底是更新緩存還是刪緩存

如何保證緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)一致性，這是一個(gè)老生常談的話題了。

但很多人對(duì)這個(gè)問(wèn)題，依舊有很多疑惑：

到底是更新緩存還是刪緩存？

到底選擇先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存，還是先刪除緩存，再更新數(shù)據(jù)庫(kù)？

為什么要引入消息隊(duì)列保證一致性？

延遲雙刪會(huì)有什么問(wèn)題？到底要不要用？

這篇文章，我們就來(lái)把這些問(wèn)題講清楚。

這篇文章干貨很多，希望你可以耐心讀完。

引入緩存提高性能

我們從最簡(jiǎn)單的場(chǎng)景開(kāi)始講起。

如果你的業(yè)務(wù)處于起步階段，流量非常小，那無(wú)論是讀請(qǐng)求還是寫請(qǐng)求，直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)即可，這時(shí)你的架構(gòu)模型是這樣的：

但隨著業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)，你的項(xiàng)目請(qǐng)求量越來(lái)越大，這時(shí)如果每次都從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀數(shù)據(jù)，那肯定會(huì)有性能問(wèn)題。

這個(gè)階段通常的做法是，引入「緩存」來(lái)提高讀性能，架構(gòu)模型就變成了這樣：

當(dāng)下優(yōu)秀的緩存中間件，當(dāng)屬 Redis 莫屬，它不僅性能非常高，還提供了很多友好的數(shù)據(jù)類型，可以很好地滿足我們的業(yè)務(wù)需求。

但引入緩存之后，你就會(huì)面臨一個(gè)問(wèn)題：之前數(shù)據(jù)只存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，現(xiàn)在要放到緩存中讀取，具體要怎么存呢？

最簡(jiǎn)單直接的方案是「全量數(shù)據(jù)刷到緩存中」：

數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，全量刷入緩存（不設(shè)置失效時(shí)間）

寫請(qǐng)求只更新數(shù)據(jù)庫(kù)，不更新緩存

啟動(dòng)一個(gè)定時(shí)任務(wù)，定時(shí)把數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，更新到緩存中

這個(gè)方案的優(yōu)點(diǎn)是，所有讀請(qǐng)求都可以直接「命中」緩存，不需要再查數(shù)據(jù)庫(kù)，性能非常高。

但缺點(diǎn)也很明顯，有 2 個(gè)問(wèn)題：

緩存利用率低：不經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，還一直留在緩存中

數(shù)據(jù)不一致：因?yàn)槭恰付〞r(shí)」刷新緩存，緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)存在不一致（取決于定時(shí)任務(wù)的執(zhí)行頻率）

所以，這種方案一般更適合業(yè)務(wù)「體量小」，且對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求不高的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。

那如果我們的業(yè)務(wù)體量很大，怎么解決這 2 個(gè)問(wèn)題呢？

緩存利用率和一致性問(wèn)題

先來(lái)看第一個(gè)問(wèn)題，如何提高緩存利用率？

想要緩存利用率「最大化」，我們很容易想到的方案是，緩存中只保留最近訪問(wèn)的「熱數(shù)據(jù)」。但具體要怎么做呢？

我們可以這樣優(yōu)化：

寫請(qǐng)求依舊只寫數(shù)據(jù)庫(kù)

讀請(qǐng)求先讀緩存，如果緩存不存在，則從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取，并重建緩存

同時(shí)，寫入緩存中的數(shù)據(jù)，都設(shè)置失效時(shí)間

這樣一來(lái)，緩存中不經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，隨著時(shí)間的推移，都會(huì)逐漸「過(guò)期」淘汰掉，最終緩存中保留的，都是經(jīng)常被訪問(wèn)的「熱數(shù)據(jù)」，緩存利用率得以最大化。

再來(lái)看數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。

要想保證緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)「實(shí)時(shí)」一致，那就不能再用定時(shí)任務(wù)刷新緩存了。

所以，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生更新時(shí)，我們不僅要操作數(shù)據(jù)庫(kù)，還要一并操作緩存。具體操作就是，修改一條數(shù)據(jù)時(shí)，不僅要更新數(shù)據(jù)庫(kù)，也要連帶緩存一起更新。

但數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存都更新，又存在先后問(wèn)題，那對(duì)應(yīng)的方案就有 2 個(gè)：

先更新緩存，后更新數(shù)據(jù)庫(kù)

先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，后更新緩存

哪個(gè)方案更好呢？

先不考慮并發(fā)問(wèn)題，正常情況下，無(wú)論誰(shuí)先誰(shuí)后，都可以讓兩者保持一致，但現(xiàn)在我們需要重點(diǎn)考慮「異?！骨闆r。

因?yàn)椴僮鞣譃閮刹?，那么就很有可能存在「第一步成功、第二步失敗」的情況發(fā)生。

這 2 種方案我們一個(gè)個(gè)來(lái)分析。

1） 先更新緩存，后更新數(shù)據(jù)庫(kù)

如果緩存更新成功了，但數(shù)據(jù)庫(kù)更新失敗，那么此時(shí)緩存中是最新值，但數(shù)據(jù)庫(kù)中是「舊值」。

雖然此時(shí)讀請(qǐng)求可以命中緩存，拿到正確的值，但是，一旦緩存「失效」，就會(huì)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取到「舊值」，重建緩存也是這個(gè)舊值。

這時(shí)用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)自己之前修改的數(shù)據(jù)又「變回去」了，對(duì)業(yè)務(wù)造成影響。

2） 先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，后更新緩存

如果數(shù)據(jù)庫(kù)更新成功了，但緩存更新失敗，那么此時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中是最新值，緩存中是「舊值」。

之后的讀請(qǐng)求讀到的都是舊數(shù)據(jù)，只有當(dāng)緩存「失效」后，才能從數(shù)據(jù)庫(kù)中得到正確的值。

這時(shí)用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)，自己剛剛修改了數(shù)據(jù)，但卻看不到變更，一段時(shí)間過(guò)后，數(shù)據(jù)才變更過(guò)來(lái)，對(duì)業(yè)務(wù)也會(huì)有影響。

可見(jiàn)，無(wú)論誰(shuí)先誰(shuí)后，但凡后者發(fā)生異常，就會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)造成影響。那怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢？

別急，后面我會(huì)詳細(xì)給出對(duì)應(yīng)的解決方案。

我們繼續(xù)分析，除了操作失敗問(wèn)題，還有什么場(chǎng)景會(huì)影響數(shù)據(jù)一致性？

這里我們還需要重點(diǎn)關(guān)注：并發(fā)問(wèn)題。

并發(fā)引發(fā)的一致性問(wèn)題

假設(shè)我們采用「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再更新緩存」的方案，并且兩步都可以「成功執(zhí)行」的前提下，如果存在并發(fā)，情況會(huì)是怎樣的呢？

有線程 A 和線程 B 兩個(gè)線程，需要更新「同一條」數(shù)據(jù)，會(huì)發(fā)生這樣的場(chǎng)景：

線程 A 更新數(shù)據(jù)庫(kù)（X = 1）

線程 B 更新數(shù)據(jù)庫(kù)（X = 2）

線程 B 更新緩存（X = 2）

線程 A 更新緩存（X = 1）

最終 X 的值在緩存中是 1，在數(shù)據(jù)庫(kù)中是 2，發(fā)生不一致。

也就是說(shuō)，A 雖然先于 B 發(fā)生，但 B 操作數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存的時(shí)間，卻要比 A 的時(shí)間短，執(zhí)行時(shí)序發(fā)生「錯(cuò)亂」，最終這條數(shù)據(jù)結(jié)果是不符合預(yù)期的。

同樣地，采用「先更新緩存，再更新數(shù)據(jù)庫(kù)」的方案，也會(huì)有類似問(wèn)題，這里不再詳述。

除此之外，我們從「緩存利用率」的角度來(lái)評(píng)估這個(gè)方案，也是不太推薦的。

這是因?yàn)槊看螖?shù)據(jù)發(fā)生變更，都「無(wú)腦」更新緩存，但是緩存中的數(shù)據(jù)不一定會(huì)被「馬上讀取」，這就會(huì)導(dǎo)致緩存中可能存放了很多不常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)，浪費(fèi)緩存資源。

而且很多情況下，寫到緩存中的值，并不是與數(shù)據(jù)庫(kù)中的值一一對(duì)應(yīng)的，很有可能是先查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，再經(jīng)過(guò)一系列「計(jì)算」得出一個(gè)值，才把這個(gè)值才寫到緩存中。

由此可見(jiàn)，這種「更新數(shù)據(jù)庫(kù) + 更新緩存」的方案，不僅緩存利用率不高，還會(huì)造成機(jī)器性能的浪費(fèi)。

所以此時(shí)我們需要考慮另外一種方案：刪除緩存。

刪除緩存可以保證一致性嗎？

刪除緩存對(duì)應(yīng)的方案也有 2 種：

先刪除緩存，后更新數(shù)據(jù)庫(kù)

先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，后刪除緩存

經(jīng)過(guò)前面的分析我們已經(jīng)得知，但凡「第二步」操作失敗，都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。

這里我不再詳述具體場(chǎng)景，你可以按照前面的思路推演一下，就可以看到依舊存在數(shù)據(jù)不一致的情況。

這里我們重點(diǎn)來(lái)看「并發(fā)」問(wèn)題。

1） 先刪除緩存，后更新數(shù)據(jù)庫(kù)

如果有 2 個(gè)線程要并發(fā)「讀寫」數(shù)據(jù)，可能會(huì)發(fā)生以下場(chǎng)景：

線程 A 要更新 X = 2（原值 X = 1）

線程 A 先刪除緩存

線程 B 讀緩存，發(fā)現(xiàn)不存在，從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取到舊值（X = 1）

線程 A 將新值寫入數(shù)據(jù)庫(kù)（X = 2）

線程 B 將舊值寫入緩存（X = 1）

最終 X 的值在緩存中是 1（舊值），在數(shù)據(jù)庫(kù)中是 2（新值），發(fā)生不一致。

可見(jiàn)，先刪除緩存，后更新數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)發(fā)生「讀+寫」并發(fā)時(shí)，還是存在數(shù)據(jù)不一致的情況。

2） 先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，后刪除緩存

依舊是 2 個(gè)線程并發(fā)「讀寫」數(shù)據(jù)：

緩存中 X 不存在（數(shù)據(jù)庫(kù) X = 1）

線程 A 讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，得到舊值（X = 1）

線程 B 更新數(shù)據(jù)庫(kù)（X = 2）

線程 B 刪除緩存

線程 A 將舊值寫入緩存（X = 1）

最終 X 的值在緩存中是 1（舊值），在數(shù)據(jù)庫(kù)中是 2（新值），也發(fā)生不一致。

這種情況「理論」來(lái)說(shuō)是可能發(fā)生的，但實(shí)際真的有可能發(fā)生嗎？

其實(shí)概率「很低」，這是因?yàn)樗仨殱M足 3 個(gè)條件：

緩存剛好已失效

讀請(qǐng)求 + 寫請(qǐng)求并發(fā)

更新數(shù)據(jù)庫(kù) + 刪除緩存的時(shí)間（步驟 3-4），要比讀數(shù)據(jù)庫(kù) + 寫緩存時(shí)間短（步驟 2 和 5）

仔細(xì)想一下，條件 3 發(fā)生的概率其實(shí)是非常低的。

因?yàn)閷憯?shù)據(jù)庫(kù)一般會(huì)先「加鎖」，所以寫數(shù)據(jù)庫(kù)，通常是要比讀數(shù)據(jù)庫(kù)的時(shí)間更長(zhǎng)的。

這么來(lái)看，「先更新數(shù)據(jù)庫(kù) + 再刪除緩存」的方案，是可以保證數(shù)據(jù)一致性的。

所以，我們應(yīng)該采用這種方案，來(lái)操作數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存。

好，解決了并發(fā)問(wèn)題，我們繼續(xù)來(lái)看前面遺留的，第二步執(zhí)行「失敗」導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。

如何保證兩步都執(zhí)行成功？

前面我們分析到，無(wú)論是更新緩存還是刪除緩存，只要第二步發(fā)生失敗，那么就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存不一致。

保證第二步成功執(zhí)行，就是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。

想一下，程序在執(zhí)行過(guò)程中發(fā)生異常，最簡(jiǎn)單的解決辦法是什么？

答案是：重試。

是的，其實(shí)這里我們也可以這樣做。

無(wú)論是先操作緩存，還是先操作數(shù)據(jù)庫(kù)，但凡后者執(zhí)行失敗了，我們就可以發(fā)起重試，盡可能地去做「補(bǔ)償」。

那這是不是意味著，只要執(zhí)行失敗，我們「無(wú)腦重試」就可以了呢？

答案是否定的?，F(xiàn)實(shí)情況往往沒(méi)有想的這么簡(jiǎn)單，失敗后立即重試的問(wèn)題在于：

立即重試很大概率「還會(huì)失敗」

「重試次數(shù)」設(shè)置多少才合理？

重試會(huì)一直「占用」這個(gè)線程資源，無(wú)法服務(wù)其它客戶端請(qǐng)求

看到了么，雖然我們想通過(guò)重試的方式解決問(wèn)題，但這種「同步」重試的方案依舊不嚴(yán)謹(jǐn)。

那更好的方案應(yīng)該怎么做？

答案是：異步重試。什么是異步重試？

其實(shí)就是把重試請(qǐng)求寫到「消息隊(duì)列」中，然后由專門的消費(fèi)者來(lái)重試，直到成功。

或者更直接的做法，為了避免第二步執(zhí)行失敗，我們可以把操作緩存這一步，直接放到消息隊(duì)列中，由消費(fèi)者來(lái)操作緩存。

到這里你可能會(huì)問(wèn)，寫消息隊(duì)列也有可能會(huì)失敗?。慷?，引入消息隊(duì)列，這又增加了更多的維護(hù)成本，這樣做值得嗎？

這個(gè)問(wèn)題很好，但我們思考這樣一個(gè)問(wèn)題：如果在執(zhí)行失敗的線程中一直重試，還沒(méi)等執(zhí)行成功，此時(shí)如果項(xiàng)目「重啟」了，那這次重試請(qǐng)求也就「丟失」了，那這條數(shù)據(jù)就一直不一致了。

所以，這里我們必須把重試或第二步操作放到另一個(gè)「服務(wù)」中，這個(gè)服務(wù)用「消息隊(duì)列」最為合適。這是因?yàn)橄㈥?duì)列的特性，正好符合我們的需求：

消息隊(duì)列保證可靠性：寫到隊(duì)列中的消息，成功消費(fèi)之前不會(huì)丟失（重啟項(xiàng)目也不擔(dān)心）

消息隊(duì)列保證消息成功投遞：下游從隊(duì)列拉取消息，成功消費(fèi)后才會(huì)刪除消息，否則還會(huì)繼續(xù)投遞消息給消費(fèi)者（符合我們重試的場(chǎng)景）

至于寫隊(duì)列失敗和消息隊(duì)列的維護(hù)成本問(wèn)題：

寫隊(duì)列失?。翰僮骶彺婧蛯懴㈥?duì)列，「同時(shí)失敗」的概率其實(shí)是很小的

維護(hù)成本：我們項(xiàng)目中一般都會(huì)用到消息隊(duì)列，維護(hù)成本并沒(méi)有新增很多

所以，引入消息隊(duì)列來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，是比較合適的。這時(shí)架構(gòu)模型就變成了這樣：

那如果你確實(shí)不想在應(yīng)用中去寫消息隊(duì)列，是否有更簡(jiǎn)單的方案，同時(shí)又可以保證一致性呢？

方案還是有的，這就是近幾年比較流行的解決方案：訂閱數(shù)據(jù)庫(kù)變更日志，再操作緩存。

具體來(lái)講就是，我們的業(yè)務(wù)應(yīng)用在修改數(shù)據(jù)時(shí)，「只需」修改數(shù)據(jù)庫(kù)，無(wú)需操作緩存。

那什么時(shí)候操作緩存呢？這就和數(shù)據(jù)庫(kù)的「變更日志」有關(guān)了。

拿 MySQL 舉例，當(dāng)一條數(shù)據(jù)發(fā)生修改時(shí)，MySQL 就會(huì)產(chǎn)生一條變更日志（Binlog），我們可以訂閱這個(gè)日志，拿到具體操作的數(shù)據(jù)，然后再根據(jù)這條數(shù)據(jù)，去刪除對(duì)應(yīng)的緩存。

訂閱變更日志，目前也有了比較成熟的開(kāi)源中間件，例如阿里的 canal，使用這種方案的優(yōu)點(diǎn)在于：

無(wú)需考慮寫消息隊(duì)列失敗情況：只要寫 MySQL 成功，Binlog 肯定會(huì)有

自動(dòng)投遞到下游隊(duì)列：canal 自動(dòng)把數(shù)據(jù)庫(kù)變更日志「投遞」給下游的消息隊(duì)列

當(dāng)然，與此同時(shí)，我們需要投入精力去維護(hù) canal 的高可用和穩(wěn)定性。

如果你有留意觀察很多數(shù)據(jù)庫(kù)的特性，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)很多數(shù)據(jù)庫(kù)都逐漸開(kāi)始提供「訂閱變更日志」的功能了，相信不遠(yuǎn)的將來(lái)，我們就不用通過(guò)中間件來(lái)拉取日志，自己寫程序就可以訂閱變更日志了，這樣可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化流程。

至此，我們可以得出結(jié)論，想要保證數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存一致性，推薦采用「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存」方案，并配合「消息隊(duì)列」或「訂閱變更日志」的方式來(lái)做。

主從庫(kù)延遲和延遲雙刪問(wèn)題

到這里，還有 2 個(gè)問(wèn)題，是我們沒(méi)有重點(diǎn)分析過(guò)的。

第一個(gè)問(wèn)題，還記得前面講到的「先刪除緩存，再更新數(shù)據(jù)庫(kù)」方案，導(dǎo)致不一致的場(chǎng)景么？

這里我再把例子拿過(guò)來(lái)讓你復(fù)習(xí)一下：

2 個(gè)線程要并發(fā)「讀寫」數(shù)據(jù)，可能會(huì)發(fā)生以下場(chǎng)景：

線程 A 要更新 X = 2（原值 X = 1）

線程 A 先刪除緩存

線程 B 讀緩存，發(fā)現(xiàn)不存在，從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取到舊值（X = 1）

線程 A 將新值寫入數(shù)據(jù)庫(kù)（X = 2）

線程 B 將舊值寫入緩存（X = 1）

最終 X 的值在緩存中是 1（舊值），在數(shù)據(jù)庫(kù)中是 2（新值），發(fā)生不一致。

第二個(gè)問(wèn)題：是關(guān)于「讀寫分離 + 主從復(fù)制延遲」情況下，緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)一致性的問(wèn)題。

在「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存」方案下，「讀寫分離 + 主從庫(kù)延遲」其實(shí)也會(huì)導(dǎo)致不一致：

線程 A 更新主庫(kù) X = 2（原值 X = 1）

線程 A 刪除緩存

線程 B 查詢緩存，沒(méi)有命中，查詢「從庫(kù)」得到舊值（從庫(kù) X = 1）

從庫(kù)「同步」完成（主從庫(kù) X = 2）

線程 B 將「舊值」寫入緩存（X = 1）

最終 X 的值在緩存中是 1（舊值），在主從庫(kù)中是 2（新值），也發(fā)生不一致。

看到了么？這 2 個(gè)問(wèn)題的核心在于：緩存都被回種了「舊值」。

那怎么解決這類問(wèn)題呢？

最有效的辦法就是，把緩存刪掉。

但是，不能立即刪，而是需要「延遲刪」，這就是業(yè)界給出的方案：緩存延遲雙刪策略。

按照延時(shí)雙刪策略，這 2 個(gè)問(wèn)題的解決方案是這樣的：

解決第一個(gè)問(wèn)題：在線程 A 刪除緩存、更新完數(shù)據(jù)庫(kù)之后，先「休眠一會(huì)」，再「刪除」一次緩存。

解決第二個(gè)問(wèn)題：線程 A 可以生成一條「延時(shí)消息」，寫到消息隊(duì)列中，消費(fèi)者延時(shí)「刪除」緩存。

這兩個(gè)方案的目的，都是為了把緩存清掉，這樣一來(lái)，下次就可以從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取到最新值，寫入緩存。

但問(wèn)題來(lái)了，這個(gè)「延遲刪除」緩存，延遲時(shí)間到底設(shè)置要多久呢？

問(wèn)題1：延遲時(shí)間要大于「主從復(fù)制」的延遲時(shí)間

問(wèn)題2：延遲時(shí)間要大于線程 B 讀取數(shù)據(jù)庫(kù) + 寫入緩存的時(shí)間

但是，這個(gè)時(shí)間在分布式和高并發(fā)場(chǎng)景下，其實(shí)是很難評(píng)估的。

很多時(shí)候，我們都是憑借經(jīng)驗(yàn)大致估算這個(gè)延遲時(shí)間，例如延遲 1-5s，只能盡可能地降低不一致的概率。

所以你看，采用這種方案，也只是盡可能保證一致性而已，極端情況下，還是有可能發(fā)生不一致。

所以實(shí)際使用中，我還是建議你采用「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存」的方案，同時(shí)，要盡可能地保證「主從復(fù)制」不要有太大延遲，降低出問(wèn)題的概率。

可以做到強(qiáng)一致嗎？

看到這里你可能會(huì)想，這些方案還是不夠完美，我就想讓緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)「強(qiáng)一致」，到底能不能做到呢？

其實(shí)很難。

要想做到強(qiáng)一致，最常見(jiàn)的方案是 2PC、3PC、Paxos、Raft 這類一致性協(xié)議，但它們的性能往往比較差，而且這些方案也比較復(fù)雜，還要考慮各種容錯(cuò)問(wèn)題。

相反，這時(shí)我們換個(gè)角度思考一下，我們引入緩存的目的是什么？

沒(méi)錯(cuò)，性能。

一旦我們決定使用緩存，那必然要面臨一致性問(wèn)題。性能和一致性就像天平的兩端，無(wú)法做到都滿足要求。

而且，就拿我們前面講到的方案來(lái)說(shuō)，當(dāng)操作數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存完成之前，只要有其它請(qǐng)求可以進(jìn)來(lái)，都有可能查到「中間狀態(tài)」的數(shù)據(jù)。

所以如果非要追求強(qiáng)一致，那必須要求所有更新操作完成之前期間，不能有「任何請(qǐng)求」進(jìn)來(lái)。

雖然我們可以通過(guò)加「分布鎖」的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，但我們要付出的代價(jià)，很可能會(huì)超過(guò)引入緩存帶來(lái)的性能提升。

所以，既然決定使用緩存，就必須容忍「一致性」問(wèn)題，我們只能盡可能地去降低問(wèn)題出現(xiàn)的概率。

同時(shí)我們也要知道，緩存都是有「失效時(shí)間」的，就算在這期間存在短期不一致，我們依舊有失效時(shí)間來(lái)兜底，這樣也能達(dá)到最終一致。

總結(jié)

好了，總結(jié)一下這篇文章的重點(diǎn)。

1、想要提高應(yīng)用的性能，可以引入「緩存」來(lái)解決

2、引入緩存后，需要考慮緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)一致性問(wèn)題，可選的方案有：「更新數(shù)據(jù)庫(kù) + 更新緩存」、「更新數(shù)據(jù)庫(kù) + 刪除緩存」

3、更新數(shù)據(jù)庫(kù) + 更新緩存方案，在「并發(fā)」場(chǎng)景下無(wú)法保證緩存和數(shù)據(jù)一致性，且存在「緩存資源浪費(fèi)」和「機(jī)器性能浪費(fèi)」的情況發(fā)生

4、在更新數(shù)據(jù)庫(kù) + 刪除緩存的方案中，「先刪除緩存，再更新數(shù)據(jù)庫(kù)」在「并發(fā)」場(chǎng)景下依舊有數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題，解決方案是「延遲雙刪」，但這個(gè)延遲時(shí)間很難評(píng)估，所以推薦用「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存」的方案

5、在「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存」方案下，為了保證兩步都成功執(zhí)行，需配合「消息隊(duì)列」或「訂閱變更日志」的方案來(lái)做，本質(zhì)是通過(guò)「重試」的方式保證數(shù)據(jù)一致性

6、在「先更新數(shù)據(jù)庫(kù)，再刪除緩存」方案下，「讀寫分離 + 主從庫(kù)延遲」也會(huì)導(dǎo)致緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)不一致，緩解此問(wèn)題的方案是「延遲雙刪」，憑借經(jīng)驗(yàn)發(fā)送「延遲消息」到隊(duì)列中，延遲刪除緩存，同時(shí)也要控制主從庫(kù)延遲，盡可能降低不一致發(fā)生的概率

后記

本以為這個(gè)老生常談的話題，寫起來(lái)很好寫，沒(méi)想到在寫的過(guò)程中，還是挖到了很多之前沒(méi)有深度思考過(guò)的細(xì)節(jié)。

在這里我也分享 4 點(diǎn)心得給你：

1、性能和一致性不能同時(shí)滿足，為了性能考慮，通常會(huì)采用「最終一致性」的方案

2、掌握緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)一致性問(wèn)題，核心問(wèn)題有 3 點(diǎn)：緩存利用率、并發(fā)、緩存 + 數(shù)據(jù)庫(kù)一起成功問(wèn)題

3、失敗場(chǎng)景下要保證一致性，常見(jiàn)手段就是「重試」，同步重試會(huì)影響吞吐量，所以通常會(huì)采用異步重試的方案

4、訂閱變更日志的思想，本質(zhì)是把權(quán)威數(shù)據(jù)源（例如 MySQL）當(dāng)做 leader 副本，讓其它異質(zhì)系統(tǒng)（例如 Redis / Elasticsearch）成為它的 follower 副本，通過(guò)同步變更日志的方式，保證 leader 和 follower 之間保持一致

很多一致性問(wèn)題，都會(huì)采用這些方案來(lái)解決，希望我的這些心得對(duì)你有所啟發(fā)。

責(zé)任編輯：haq