读写Redis cache方式

1. 业界读写Redis cache 的方式

• Cache aside：由应用层保证cache和数据库的数据一致性。
• Read through： 当缓存失效的时候（过期或LRU换出），由cache服务去读取数据库，对应用方是透明的。
• Write through：当有数据更新的时候，如果没有命中缓存，直接更新数据库，然后返回。如果命中了缓存，则更新缓存，然后再由Cache同步更新数据库
• Write behind caching：类似Linux的Page Cache方式，这种方式是更新时，只更新cache，然后缓存异步写数据库。 这种方式性能好，但一致性差，有可能丢失数据。

2. Cache Aside操作流程

2.1 读请求操作

1. 先查cache，命中cache就从cache中读。

2. cache没命中的话就去读数据库，并回写到cache中

   
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2.2 写请求操作

在写请求操作上，有以下四种实现方式，不过它们都存在着一些不一致的问题。

• 先写cache后写数据库

  这种方式，显而易见，当更新cache后，写数据库失败时，就会导致cache数据和数据库不一致。

• 先写数据库后写cache

  两个并发写操作，可能导致脏数据。一个线程先写数据库，而比另外一个线程较慢写到cache，另一个线程后写数据库的进程先写到cache中，这种方式，导致cache数据落后数据库一个版本。

• 先失效cache后写数据库

  当有一个读操作和一个写操作并发时，可能导致redis存旧数据。写操作先失效cache后，并发读操作发现redis没有存储该数据，即从数据库中读取数据，这时可能拿到旧数据，并把旧数据存储到redis中。这时更新操作才写最新的数据到数据库中，这时会导致redis的数据落后于数据库。

• 先写数据库后失效cache

  这种方式也会有不一致性的问题，不过概率比较小。

  • 第一种情况：一个是读操作，但是没有命中缓存，然后就到数据库中取数据，此时来了一个写操作，写完数据库后，让缓存失效，然后，之前的那个读操作再把老的数据放进去，这时会造成脏数据。
    但这个case理论上会出现，实际上出现的概率可能非常低，因为这个条件需要发生在读缓存时缓存失效，而且并发着有一个写操作。而实际上数据库的写操作会比读操作慢一些，而读操作必需在写操作前进入数据库操作，而又要晚于写操作更新缓存，所有的这些条件都具备的概率基本并不大。
  • 第二种情况：当写数据库后，失效cache时，失效操作失败，这会导致cache数据是旧数据。
    这种在读写cache操作时失败的情况无法避免（网络原因等，BDRP SLA 99.99%），所以会有0.01%的概率存在Cache和数据库的不一致的问题。为了避免这种极端条件下造成的缓存与数据库之间的数据不一致，缓存需要设置一个失效时间。时间到了，缓存自动被清理，达到缓存和数据库数据的“最终一致性”。

综上四种方式的讨论，在写cache时，需要使用第四种方式，“先写数据库后失效cache的方式”。 这种方式对刚更新的数据，有一次cache miss。