为什么需要缓存？
原因：
用缓存，主要有两个用途：高性能、高并发。
高性能
非实时变化的数据-查询mysql耗时需要300ms,存到缓存redis，每次查询仅仅1ms,性能瞬间提升百倍。
高并发
mysql 单机支撑到2K QPS就容易报警了，如果系统中高峰时期1s请求1万，仅单机mysql是支撑不了的，但是使用缓存的话，单机支撑的并发量轻松1s几万~十几万。
原因是缓存位于内存，内存对高并发的良好支持。
常见的缓存问题：
1、缓存与数据库双写不一致
2、缓存雪崩、缓存穿透
3、缓存并发竞争
1、如何保证缓存与数据库的双写一致性？
最经典的缓存+数据库读写的模式，就是 Cache Aside Pattern。
- 读的时候，先读缓存，缓存没有的话，就读数据库，然后取出数据后放入缓存，同时返回响应。
- 更新的时候，先更新数据库，然后再删除缓存。
为什么是删除缓存，而不是更新缓存？-> 用到缓存才去算缓存-lazy加载思想。
非高并发场景数据不一致问题：
先修改数据库，再删除缓存。如果缓存删除失败，导致缓存中是旧数据。
解决方法：
先删除缓存，再修改数据库。如果缓存删除失败，则整个操作失败，如果修改数据库失败，缓存已为空，则请求数据时，会重新加载数据库的数据，
虽然都是旧数据，但保持了数据一致性。
高并发场景数据不一致问题：
先删除了缓存，然后要去修改数据库，此时还没修改。（定义为步骤A）
一个请求过来，去读缓存，发现缓存空了，去查询数据库（定义为步骤B1）。查到了修改前的旧数据，放到了缓存中。（定义为步骤B2）
随后数据变更的程序完成了数据库的修改。此时数据库和缓存数据不一致了。
解决方法：
定义一个FIFO的阻塞队列，例如：LinkedBlockingQueue，将步骤A和步骤B放入同一个队列中。步骤A必然在步骤B的前面。
当场景发生了上述步骤B1时，只有2个情况：缓存已删除，数据库已修改或者数据库还未修改。不考虑已修改的正常情况，则步骤A必然已发生。
则可以在，步骤A和步骤B1发生时均按照数据唯一标识（ID）入同一个队列。步骤A先于步骤B1入队，按照FIFO的方式，步骤A会先完成，则问题
理论上得以解决。
注意事项：
- 高并发场景下肯定会有同一个数据多个步骤B的出现，可以过滤去重。即：队列中已存在则不用再入队了。
- 由于步骤B已变成异步读请求，基于我们的高并发场景，需要考虑读超时的问题。如果请求还在等待时间范围内，不断轮询发现可以取到值了，那么就直接返回；如果请求等待的时间超过一定时长，那么这一次直接从数据库中读取当前的旧值。
- 如果大量的数据更新频繁，导致队列中堆积大量的更新操作，然后大量的读请求超时，最后导致大量的请求直接走数据库。则需要根据具体业务模拟测试峰值，部署多个应用分摊更新操作。
2、缓存雪崩、缓存穿透-> 请移步这篇文章 缓存雪崩、缓存穿透
3、Redis的并发竞争问题
场景：
- redis的并发竞争问题，主要是发生在并发写竞争。
- redis本身是单线程，不存在并发问题，但我们在使用过程中会存在并发问题：更新操作分成了3步骤，读取数据，数据操作，设新值回去。
例如：redis有一个key=“product_num”,value=10, 此时有2个客户端同时对这个key做加1操作，预期结果是value=12。
但有这样的情况：第一个客户端还未设新值回去的时候第2个客户端获取到值，为10，则2个客户端最终操作结果value=11，与预期不符！
解决方案：
- 利用redis自带的 incr 命令。
- CAS乐观锁。
某个时刻，多个系统实例都去更新某个 key。可以基于 zookeeper 实现分布式锁。每个系统通过 zookeeper 获取分布式锁，确保同一时间，只能有一个系统实例在操作某个 key，别人都不允许读和写。
另：写mysql数据库时保存一个时间戳(或者version)，从 mysql 查询的时候，时间戳也带出来。
每次要写DB前，先判断一下当前这个 value 的时间戳是否比缓存里的 value 的时间戳要新。如果是的话，那么可以写，否则，就不能用旧的数据覆盖新的数据。
