缓存和数据库之间的数据一致性

1. 什么是缓存?

　　缓存就是数据交换的缓冲区（称作Cache），是存贮数据（使用频繁的数据）的临时地方。当用户查询数据，首先在缓存中寻找，如果找到了则直接执行。如果找不到，则去数据库中查找。

2. 为什么要用缓存？

　　缓存的本质就是用空间换时间，牺牲数据的实时性，以服务器内存中的数据暂时代替从数据库读取最新的数据，减少数据库IO，减轻服务器压力，减少网络延迟，加快页面打开速度。

3. 缓存的种类

a.文件缓存

　　文件缓存是把一些需要高速存取的变量缓存在内存中。模板引擎用的就是文件缓存机制，把动态代码编译成静态文件放入硬盘，不用每次访问都编译，直接读出即可。

b.浏览器缓存

　　浏览器缓存根据一套与服务器约定的规则进行工作，在同一个会话过程中会检查一次并确定缓存的副本足够新。如果在浏览过程中前进或后退时访问到同一个图片，这些图片可以从浏览器缓存中调出而即时显示。

c.数据库缓存

　　常用的缓存方案有memcached、redis等。把经常需要从数据库查询的数据、或经常更新的数据放入到缓存中，这样下次查询时，直接从缓存直接返回，减轻数据库压力，提升数据库性能。

d. Web应用层缓存

　　应用层缓存指的是从代码层面上，通过代码逻辑和缓存策略，实现对数据、页面、图片等资源的缓存，可以根据实际情况选择将数据存在文件系统或者内存中，减少数据库查询或者读写瓶颈，提高响应效率。

e.服务器缓存

　　包括代理服务器缓存和CDN缓存。

4.导致数据不一致的原因

　　a.并发的场景下，导致读取老的 DB 数据，更新到缓存中。

　　b.缓存和 DB 的操作，不在一个事务中，可能只有一个操作成功，而另一个操作失败，导致不一致。

5.常见的数据保存方式

a.先更新缓存，后更新数据库

　　如果缓存更新成功，数据库更新失败，此时用户读取数据，仍然是从缓存中读取，读到的是数据最新值；但是过了一段时间缓存失效后，此时再读取数据就需要从数据库中读取，而之前数据库更新失败所以存的仍是旧值，并且重新写到缓存中也是旧值。这就导致用户发现自己修改的数据又变回去了，无疑会对业务造成影响！

b.先更新数据库，后更新缓存

　　如果数据库更新成功，缓存更新失败，那么此时数据库中是「新值」，缓存中是「旧值」。之后的请求仍然会先读取缓存获得「旧值」，缓存失效后再读取数据库的「新值」。这就导致用户刚修改的数据却看不到变更，过一段时间才能看到，同样会对业务造成影响！

c.先删除缓存，后更新数据库

　　​如果缓存删除成功，数据库更新失败。用户读取数据时，缓存中为空，只能去数据库读取数据。但由于数据库更新失败，所以用户读取到的是旧的数据。

d.先更新数据库，后删除缓存

​　　如果数据库更新成功，缓存删除失败。用户读取数据时会先从缓存中读取，而缓存中存储的是旧的数据。如果缓存中的数据没有失效时间，用户就会一直读取旧的数据！

 

6.如何解决

a.消息队列

　　采取异步重试把重试请求写到消息队列中，然后由专门的消费者来重试，直到成功。

　　消息队列保证可靠性：写到队列中的消息，成功消费之前不会丢失（重启项目也不担心）。

　　消息队列保证消息成功投递：下游从队列拉取消息，成功消费后才会删除消息，否则还会继续投递消息给消费者（符合我们重试的场景）。

 

b. binlog

　　订阅数据库变更日志（binlog），再操作缓存。当一条数据发生修改时，MySQL 就会产生一条变更日志（binlog），我们可以订阅这个日志，拿到具体操作的数据，然后再根据这条数据，去删除对应的缓存。

　　1.在业务接口中写数据库之后，直接返回成功。

　　2.mysql服务器会自动把变更的数据写入binlog中。

　　3.binlog订阅者（消费者）获取变更的数据，然后删除缓存。