Redis和MySQL如何保持数据一致性?

￡神魔★判官ぃ 2023-09-27 15:24 20阅读 0赞

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。

## **1.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。

![f9148929916ac0704b088aec046dcb25.png][]

## **2.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。

### **2.1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

### **2.2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1：（ 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。

伪代码如下：

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

#### 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。

#### 解决方案2：**设置缓****存过期时间是关键点（****不推荐****）** ####

**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。

### 解决方案3：（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。

[f9148929916ac0704b088aec046dcb25.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f9148929916ac0704b088aec046dcb25.png

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