Redis 和 MySQL 如何保持数据一致性?

本文涉及的产品
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: Redis 和 MySQL 如何保持数据一致性?

一、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。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;

2.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;

3.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。


二、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。

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. 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。


三、解决方案

1. 延时双删策略

1). 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:

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

2). 具体步骤

  • 先删除缓存;
  • 再写数据库;
  • 休眠500毫秒;
  • 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?


需要评估自己的项目的读数据业务逻辑的耗时。

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。

当然这种策略还要考虑redis和数据库主从同步的耗时。

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。


3). 设置缓存过期时间是关键点

  • 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;
  • 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;
  • 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。

4). 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:

  • 在缓存过期时间内发生数据存在不一致;
  • 同时又增加了写请求的耗时。


2. 异步更新缓存(基于Mysql binlog的同步机制)

1). 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。

2). 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。

3). 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!


四、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。

相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore     ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库 ECS 实例和一台目标数据库 RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
目录
相关文章
|
13天前
|
存储 SQL 关系型数据库
MySQL事务处理:如何确保数据一致性与可靠性
事务(Transaction)是数据库管理系统(DBMS)中的一个核心概念。MySQL 事务是指**一组数据库操作**,作为一个整体进行处理,确保要么全部成功,要么全部失败。
46 15
MySQL事务处理:如何确保数据一致性与可靠性
|
4天前
|
NoSQL 关系型数据库 Redis
《docker高级篇(大厂进阶):1.Docker复杂安装详说》包括:安装mysql主从复制、安装redis集群
《docker高级篇(大厂进阶):1.Docker复杂安装详说》包括:安装mysql主从复制、安装redis集群
38 14
|
24天前
|
NoSQL Java 关系型数据库
Liunx部署java项目Tomcat、Redis、Mysql教程
本文详细介绍了如何在 Linux 服务器上安装和配置 Tomcat、MySQL 和 Redis,并部署 Java 项目。通过这些步骤,您可以搭建一个高效稳定的 Java 应用运行环境。希望本文能为您在实际操作中提供有价值的参考。
117 26
|
10天前
|
NoSQL 关系型数据库 MySQL
Linux安装jdk、mysql、redis
Linux安装jdk、mysql、redis
111 7
|
1天前
|
关系型数据库 MySQL 应用服务中间件
《docker基础篇:8.Docker常规安装简介》包括:docker常规安装总体步骤、安装tomcat、安装mysql、安装redis
《docker基础篇:8.Docker常规安装简介》包括:docker常规安装总体步骤、安装tomcat、安装mysql、安装redis
17 7
|
Prometheus NoSQL Cloud Native
|
14天前
|
存储 缓存 NoSQL
解决Redis缓存数据类型丢失问题
解决Redis缓存数据类型丢失问题
157 85
|
3月前
|
消息中间件 缓存 NoSQL
Redis 是一个高性能的键值对存储系统,常用于缓存、消息队列和会话管理等场景。
【10月更文挑战第4天】Redis 是一个高性能的键值对存储系统,常用于缓存、消息队列和会话管理等场景。随着数据增长,有时需要将 Redis 数据导出以进行分析、备份或迁移。本文详细介绍几种导出方法:1)使用 Redis 命令与重定向;2)利用 Redis 的 RDB 和 AOF 持久化功能;3)借助第三方工具如 `redis-dump`。每种方法均附有示例代码,帮助你轻松完成数据导出任务。无论数据量大小,总有一款适合你。
85 6
|
11天前
|
缓存 监控 NoSQL
Redis经典问题:缓存穿透
本文详细探讨了分布式系统和缓存应用中的经典问题——缓存穿透。缓存穿透是指用户请求的数据在缓存和数据库中都不存在,导致大量请求直接落到数据库上,可能引发数据库崩溃或性能下降。文章介绍了几种有效的解决方案,包括接口层增加校验、缓存空值、使用布隆过滤器、优化数据库查询以及加强监控报警机制。通过这些方法,可以有效缓解缓存穿透对系统的影响,提升系统的稳定性和性能。
|
2月前
|
缓存 NoSQL 关系型数据库
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题
本文详解缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发及缓存预热等问题,提供高可用解决方案,帮助你在大厂面试和实际工作中应对这些常见并发场景。关注【mikechen的互联网架构】,10年+BAT架构经验倾囊相授。
大厂面试高频:如何解决Redis缓存雪崩、缓存穿透、缓存并发等5大难题

推荐镜像

更多