Redis 使用Redis作为缓存,你真的考虑周全了吗?

本文涉及的产品
Redis 开源版,标准版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
云数据库 Tair(兼容Redis),内存型 2GB
简介: Redis 使用Redis作为缓存,你真的考虑周全了吗?

前言


看到标题,可能小伙伴们会虎躯一震?


嗯?


难道不应该使用Redis做缓存?


答:


不是你想的那样,


只是说,有几种情况,使用缓存我们需要了解考虑周全,选择正确的使用姿势。


正文



好,我们进入该篇正题。


(一定要耐心结合我举例进行推演才能更加明白)


我们既然选择了缓存,用redis存储缓存数据,必然是为了一个字,快。


就是想避免每次都访问数据库,能直接从缓存很快地拿出数据。


那么,大家在使用缓存的时候,会不会冥冥之中有对数据的准确性有过怀疑? 对数据的时效性有过质疑?


先列出,我们使用缓存的时候,会选择到的方式  四种:


(对于读操作,不用多言,那肯定是先读缓存,没有才从数据库获取。)


所以着重针对 写 操作 分析:


第一种:


先更新数据库,再更新缓存


第二种:


先更新缓存,再更新数据库


第三种:


先删除缓存,再更新数据库


第四种:


先更新数据库,再删除缓存


逐一分析可能存在的问题


先更新数据库,再更新缓存


存在问题1:


-假设原来的值是500,先需要更新数据库的值变为1000, 成功了; 数据库的值为 1000;

-接着就会去更新缓存, 因为未知原因(网络等),导致更新失败; 缓存的值为 500不变。


-那么读操作来了,先去缓存里面读数据,拿到的是 500, 无疑这是读到了旧的数据。


存在问题2:


高并发场景时,


-假设原来的值是500,线程A更新数据库的值变为1000, 成功了; 数据库的值为 1000,接着就准备去更新缓存;


-这时候,线程B来了,更新数据库的值变成200,接着就会去更新缓存;


-因为网络的波动原因,B线程从后追上A线程, 率先更新了缓存的值,200; 此时缓存数据为200,非常正确。

-但紧接着,A线程缓过神来了,把缓存的值更新为了1000;


-这时候,读操作来了,先读缓存,拿出来的值是1000,实际上应该是200,无疑这是读到了错误数据。


特别是写操作远大于读操作的项目场景, 这个还是很让人头疼的。



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先更新缓存,再更新数据库

存在问题1:


-假设原来的值是500,先需要更新缓存的值1000,成功了;缓存的值为1000;


-接着就会去更新数据库, 因为未知原因(网络等),导致更新失败; 数据库的值为 500不变。


-那么读操作来了,先去缓存里面读数据,拿到的是1000,可是数据库是500 。无疑这是读到了错误数据。


因为数据库更新不成功,缓存的数据应该也是不可以成功的。


存在问题2:


高并发场景时,


-假设原来的值是500,线程A更新缓存的值变为1000,成功了;缓存的值为1000,,接着就准备去更新数据库;


-这时候,线程B来了,更新更新缓存的值变成200,接着就会去更新数据库;


-因为网络的波动原因,B线程从后追上A线程, 率先更新了数据库,200; 此时数据库数据为200。


-但紧接着,A线程缓过神来了,把数据库的值的值更新为了1000;


-此时此刻,缓存数据是200,数据库数据是1000; 读操作来了,无疑这是读到了错误数据。


特别是写操作远大于读操作的项目场景, 这个还是很让人头疼的。



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看完上面2种情况,明显我们都知道,在高并发切写远多于读的时候,这两种情况都是很不可取的;


所以,就衍生出一个策略,在写操作的时候,不要去更新缓存,而且选择直接删除缓存。


更新缓存的操作,放在读操作进行;


读操作为:如果缓存有,读出;无,读出数据库的值,更新缓存。


ps:当然读多写少的场景,上面2种方式也都还行。



那就是 先删除缓存,再更新数据库  还是  先更新数据库,再删除缓存 这两个之间的抉择了。


先删除缓存,再更新数据库


存在问题1:


-假设原来缓存的值是500,数据库也是500;


-先删除缓存, 因为未知原因(网络等),导致更新数据库时失败;


-这时候,读操作来了,无影响,因为缓存没有,直接读数据库,正常;


-这时候,写操作又来,无影响,缓存已经没有,继续更新数据库,正常;


这么一看,好像还蛮不错!


然而并不然!因为删缓存的策略代替更新缓存,上面讲到了是把缓存写入操作给了读操作进行。


继续看高并发的场景。


存在问题2:


高并发场景时,


-假设原来缓存的值是500,数据库也是500;


-线程A删掉了缓存,正准备去更新数据库,把值变成1000;


-因为网络的波动原因线程A懵了,呆滞了;


-这时候,线程B来了,线程B进行的读操作,查询,一看缓存没数据了(被线程A删掉了),接着就去读数据库,值为500;


-线程B读完数据库的值500后,紧接着把数据写入缓存! 此时缓存的数据是500;


-此时线程A缓过神来,更新数据库值为1000。


-此后,缓存的数据是500,数据库数据是1000, 无疑,又是存在错误数据!


特别是读操作远大于写操作的项目场景, 这个好像又开始很让人头疼了。


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先更新数据库,再删除缓存


存在问题1:


-假设原来缓存的值是500,数据库也是500;更新数据库值变成1000,成功了;


-删除缓存失败,还是500;


-这时候,读操作来了,读出缓存的数据500,无疑这是读到了错误数据;


存在问题2:


高并发场景时,


-假设原来缓存的值是500,数据库也是500;


-线程A来了,更新数据库的值为1000,删除了缓存;


-这时候,线程B也来了,线程B是一个读操作,发现缓存没有,读取了数据库的值1000,然后准备写入缓存;


-因为网络的波动原因线程B懵了,呆滞了;


-这时候线程C来了,线程C更新数据库值为2000,然后很利索删除缓存(这时候其实本来就没缓存);


-然后线程B缓过神来了,很利索把值1000写入了缓存。


-这时候,其他读操作来了,读出换成的数据1000,而数据库实际是2000,无疑这是读到了错误数据;



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???  


嗯?什么?


一轮下来把四种姿势都看完了,发现都不好???


那咱们总得选一种用缓存啊?


如果项目场景是读多写少    :


而且是并发不考虑的场景,其实更新缓存的方式也是能用一用,不过还是建议用下面的删除缓存的方式。


如果项目场景是写多读少    :

其实这时候,使用删除缓存的策略显然好很多。


先删除缓存,再更新数据库   分析:

那么选择 如果 先删除缓存,再更新数据库 ,上面提到了,就是怕高并发的场景,导致数据库的数据是正常的,而缓存的数据是不对的。

既然是因为这个缓存数据是脏的,那么针对这个问题,于是乎有了 延时双删除策略:


先删除 缓存 ,再更新数据库, 延时后再删除缓存


从字面上其实已经能知道,就是补一刀把后续的脏缓存数据删掉,这么具体的延时时间是多少,就得根据具体项目业务时间去衡量了。


先更新数据库,再删除缓存   分析:


那么选择 如果 先更新数据库 ,再删除缓存 ,其实这个方式是 一个国外比较推荐的使用缓存方式 : Cache-Aside pattern


上面提到了,这种方式在高并发的场景也是存在问题的。


但是为什么外国人这么推荐这种方式呢?


回顾这种方式,在高并发的情形,出现问题的原因是 读操作的后面写入数据到缓存的环节上。


但是读操作实际上肯定比写操作快得多,所以发生上边描述的出现脏数据的场景的概率也是比较小。


每次读操作的时候最后会将数据库数据写到缓存, 而写操作最后会删除调缓存。


我们想象下,读非常快,写稍微慢的场景, 这样就算有读操作写入的旧的缓存数据,也会被慢写操作的删掉。


这样碰巧发生出现不一致数据的概率就会小很多,这也是外国人推荐的原因。


最后来一个个人的总结:


并发稍微低,那么我们可以用   先删除缓存,再更新数据库  再配上延时双删除策略。


并发稍微高,那么我们可以用 Cache-Aside pattern ,  先更新数据库 ,再删除缓存 。


其实看完这篇的,大家都知道,脏数据 在不适用 分布式锁 或者 其他能保证数据顺序的方法的情况下,都是存在的。


只不过是出现这种脏数据的概率以及严重性,是否是项目的业务需求可以接收。


对于该篇文章分析存在的问题,都是有额外的补救方法,如加锁,重试,消息队列等等


好,该篇介绍就到此吧。

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