mysql redis 如何保证缓存一致性

2021/02/26 mysql redis
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前言:如何保证redis缓存在一些极端条件下拿到的数据是可靠得的?

问题探究:

一般系统里的缓存一致性策略为:先更新mysql中的数据,然后删除redis中的数据,但是这种策略,在一些极端操作下还是有问题的:

  • 首先更新数据库(A)和删除缓存(B)不是原子操作,任何在A之后B之前的读操作,都会读到redis中的旧数据。 正常情况下操作缓存的速度会很快,通常是毫秒级,脏数据存在的时间极端。 但是,对超高并发的应用可能会在意这几毫秒。
  • 更新完数据库后,线程意外被kill掉(真的很不幸),由于没有删除缓存,缓存中的脏数据会一直存在。
  • 线程A读数据时cache miss,从Mysql中查询到数据,还没来得及同步到redis中, 此时线程B更新了数据库并把Redis中的旧值删除。随后,线程A把之前查到的数据同步到了Redis。 显然,此时redis中的是脏数据。 通常数据库读操作比写操作快很多,所以除非线程A在同步redis前意外卡住了,否则发生上述情况的概率极低。

虽然以上情况都有可能发生,但是发生的概率相比“先删除缓存再更新数据库”会低很多。

策略一、双删策略

先上伪代码:

def write(key, value):
	redis.delKey( key )
	db.updateData( data )
	time.sleep( 0.5 ) # sleep 500毫秒,睡眠时间应该为redis读操作最大用时
	redis.delKey( key )

结合双删策略+缓存超时设置,这样最差的情况就是在超时时间内数据存在不一致,而且又增加了写请求的耗时

删除失败之后的重删机制:

image-20210304173633070

然而,该方案有一个缺点,对业务线代码造成大量的侵入

策略二、binlog+canal+MQ

img

MySQL binlog增量订阅消费+消息队列+增量数据更新到redis

  • 读Redis:热数据基本都在Redis
  • 写MySQL:增删改都是操作MySQL
  • 更新Redis数据:MySQ的数据操作binlog,来更新到Redis

2.Redis更新

(1)数据操作主要分为两大块:

  • 一个是全量(将全部数据一次写入到redis)
  • 一个是增量(实时更新)

这里说的是增量,指的是mysql的update、insert、delate变更数据。

(2)读取binlog后分析 ,利用消息队列,推送更新各台的redis缓存数据。

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,Redis再根据binlog中的记录,对Redis进行更新。

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。

这里可以结合使用canal(阿里的一款开源框架),通过该框架可以对MySQL的binlog进行订阅,而canal正是模仿了mysql的slave数据库的备份请求,使得Redis的数据更新达到了相同的效果。

当然,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!

参考资料


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