Cache Aside策略
Cache Aside 是一种常用的缓存和数据库读写策略,"先更新数据库,再删除缓存"是其中更新数据的一种方式。
-
原理:当有数据更新操作时,先对数据库进行更新操作,成功后再将对应的缓存数据删除。后续查询该数据时,由于缓存中没有对应数据(已被删除),就会去数据库中查询最新的数据,然后再将查询到的数据更新到缓存中,以供后续查询使用。
-
优点:实现相对简单,在大部分情况下能够保证数据库和缓存数据的一致性,适合数据更新频率不是特别高,并且对缓存数据一致性要求不是极其严格的场景。
-
缺点:在高并发场景下可能会出现数据不一致的问题。比如,线程 A 更新数据库,还没来得及删除缓存时,线程 B 发起读请求,发现缓存存在,就读取了旧的缓存数据,然后线程 A 删除了缓存,后续线程 B 又更新了缓存,导致缓存中是旧数据。
-
解决办法:可以通过延时双删来减少数据不一致的概率。即先删除缓存,更新数据库,等待一段时间(这个时间要预估数据库更新和其他线程读取的时间)后再删除一次缓存。
示例代码(以 Java 语言,结合 Spring 框架,使用 Redis 作为缓存为例):
java
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository;
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
@Transactional
public void updateUser(User user) {
// 更新数据库
userRepository.save(user);
// 删除缓存
redisTemplate.delete("user:" + user.getId());
}
}
缓存的延时双删策略
缓存的延时双删策略是在Cache Aside策略基础上,为解决高并发下数据不一致问题而优化的一种缓存更新策略。
基本原理
-
先删除缓存,然后更新数据库。这一步是为了让后续请求能及时从数据库获取最新数据,避免读取到旧的缓存数据。
-
延迟一段时间后再次删除缓存。这段延迟时间是为了确保在数据库更新完成后,可能存在的并发读请求已经从数据库读取到新数据并更新了缓存,此时再次删除缓存可以防止旧数据再次被写入缓存。
代码示例
java
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.data.redis.core.RedisTemplate;
import org.springframework.stereotype.Service;
import org.springframework.transaction.annotation.Transactional;
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository;
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate;
@Transactional
public void updateUser(User user) {
// 第一次删除缓存
redisTemplate.delete("user:" + user.getId());
// 更新数据库
userRepository.save(user);
// 模拟延迟,这里使用线程休眠来模拟
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
// 第二次删除缓存
redisTemplate.delete("user:" + user.getId());
}
}
注意事项
- 延迟时间设置:需要根据系统中数据库更新的速度、缓存数据的读写频率等实际情况来合理设置。如果设置过短,可能无法达到预期效果;设置过长,则可能导致缓存长时间处于不一致状态。
- 并发问题处理:即使采用了延时双删策略,在极端情况下仍可能存在数据不一致的问题。例如,如果在两次删除缓存之间,有大量并发请求同时读取旧缓存数据并更新缓存,还是可能导致缓存中出现旧数据。可以结合其他手段,如分布式锁来进一步保证数据一致性。
- 应用场景:适用于对数据一致性要求较高,且存在高并发读写操作的场景,但会增加系统的复杂性和性能开销。