究竟先操作缓存,还是数据库?

缓存存储,也是数据的冗余。

(1)数据库访问数据,磁盘IO,慢;

(2)缓存里访问数据,存操作,快;

(3)数据库里的热数据,可在缓存冗余一份;

(4)先访问缓存,如果命中,能大大的提升访问速度,降低数据库压力;

这些,是缓存的核心读加速原理。

但是,一旦没有命中缓存,或者一旦涉及写操作,流程会比没有缓存更加复杂,这些是今天要分享的话题。

读操作,如果没有命中缓存,流程是怎么样的?

:如下图所示

(1)尝试从缓存get数据,结果没有命中;

(2)从数据库获取数据,读从库,读写分离;

(3)把数据set到缓存,未来能够命中缓存;

读操作的流程应该没有歧义。

写操作,流程是怎么样的?

:写操作,既要操作数据库中的数据,又要操作缓存里的数据。

这里,有两个方案:

(1)先操作数据库,再操作缓存;

(2)先操作缓存,再操作数据库;

并且,希望保证两个操作的原子性,要么同时成功,要么同时失败。

这演变为一个分布式事务的问题,保证原子性十分困难,很有可能出现一半成功,一半失败,接下来看下,当原子性被破坏的时候,分别会发生什么。

一、先操作数据库,再操作缓存

如上图,正常情况下:

(1)先操作数据库,成功;

(2)再操作缓存(delete或者set),也成功;

但如果这两个动作原子性被破坏:第一步成功,第二步失败,会导致,数据库里是新数据,而缓存里是旧数据,业务无法接受

画外音:如果第一步就失败,可以返回调用方50X,不会出现数据不一致。

二、先操作缓存,再操作数据库

如上图,正常情况下:

(1)先操作缓存(delete或者set),成功;

(2)再操作数据库,也成功;

画外音:如果第一步就失败,也可以返回调用方50X,不会出现数据不一致。

如果原子性被破坏,会发生什么呢?

这里又分了两种情况:

(1)操作缓存使用set

(2)操作缓存使用delete

使用set的情况:第一步成功,第二步失败,会导致,缓存里是set后的数据,数据库里是之前的数据,数据不一致,业务无法接受

并且,一般来说,数据最终以数据库为准,写缓存成功,其实并不算成功。

使用delete的情况:第一步成功,第二步失败,会导致,缓存里没有数据,数据库里是之前的数据,数据没有不一致,对业务无影响。只是下一次读取,会多一次cache miss。

画外音:此时可以返回调用方50X。

最终,先操作缓存,还是先操作数据库?

(1)读请求,先读缓存,如果没有命中,读数据库,再set回缓存

(2)写请求

(2.1)先缓存,再数据库

(2.2)缓存,使用delete,而不是set

画外音:《缓存,究竟是淘汰,还是修改?》也提到了,淘汰缓存还是修改缓存的建议。

希望大家有收获,有不同方案欢迎讨论。

末了,挖个坑:

在缓存读取流程中,如果主从没有同步完成,步骤二读取到一个旧数据,可能导致缓存里set一个旧数据,最终导致数据库和缓存数据不一致。

如何解决这种情况下,缓存与数据库数据不一致的问题,是下一章要讨论的内容。

原文发布于微信公众号 - 架构师之路(road5858)

原文发表时间:2018-07-09

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