零珠十、 題記

在高并發(fā)場(chǎng)景下料扰，需要通過(guò)緩存來(lái)減少數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力，使得大量的訪問(wèn)進(jìn)來(lái)能夠命中緩存焙蹭，只有少量的需要到數(shù)據(jù)庫(kù)層晒杈。由于緩存基于內(nèi)存，可支持的并發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基于硬盤的數(shù)據(jù)庫(kù)孔厉。所以對(duì)于高并發(fā)設(shè)計(jì)拯钻，緩存的設(shè)計(jì)是必不可少的一環(huán)帖努。

一、為什么要使用緩存

為什么要使用緩存呢粪般？源于人類的一個(gè)夢(mèng)想拼余，就是多快好省的建設(shè)社會(huì)主義。多快好誓洞酢匙监？很多客戶都這么要求，但是作為具體做技術(shù)的你小作，當(dāng)然知道亭姥，好就不能快，多就沒(méi)法省顾稀。

可是沒(méi)辦法致份，客戶都這樣要求：

這個(gè)能不能便宜一點(diǎn)，你咋這么貴呀础拨，你看人家都很便宜的。(您好绍载，這種打折的房間比較靠里诡宗，是不能面向大海的)

你們的性能怎么這么差啊，用你這個(gè)系統(tǒng)跑的這么慢击儡，你看人家廣告中說(shuō)速度能達(dá)到多少多少塔沃。(您好，你如果買一個(gè)頂配的阳谍，我們也是有這種性能的)

你們服務(wù)不行啊蛀柴，你就不能彬彬有禮，穿著整齊矫夯，送點(diǎn)水果瓜子啥的鸽疾？(您好，我們蘭州拉面館沒(méi)有這項(xiàng)服務(wù)训貌，可以去對(duì)面的俏江南看一下)

這么貴的菜制肮，一盤就這么一點(diǎn)點(diǎn)，都吃不飽递沪，就不能上一大盤么豺鼻。（您好，對(duì)面的蘭州拉面10塊錢一大碗）

怎么辦呢款慨？勞動(dòng)人民還是很有智慧的儒飒，就是聚焦核心需求，讓最最核心的部分享用好和快檩奠，而非核心的部門就多和省就可以了桩了。

你可以大部分時(shí)間住在公司旁邊的出租屋里面附帽，但是出去度假的一個(gè)星期，選一個(gè)面朝大海圣猎，春暖花開的五星級(jí)酒店士葫。

你可以大部分時(shí)間都擠地鐵，擠公交送悔，跋涉2個(gè)小時(shí)從北五環(huán)到南五環(huán)慢显，但是有急事的時(shí)候，你可以打車欠啤，想旅游的時(shí)候荚藻，可以租車。

你可以大部分時(shí)間都吃普通的餐館洁段，而朋友來(lái)了应狱，就去高級(jí)飯店里面搓一頓。

在計(jì)算機(jī)世界也是這樣樣子的祠丝，如圖所示疾呻。

越是快的設(shè)備，存儲(chǔ)量越小写半，越貴岸蜗，而越是慢的設(shè)備，存儲(chǔ)量越大叠蝇，越便宜璃岳。

對(duì)于一家電商來(lái)講，我們既希望存儲(chǔ)越來(lái)越多的數(shù)據(jù)悔捶，因?yàn)閿?shù)據(jù)將來(lái)就是資產(chǎn)铃慷，就是財(cái)富，只有有了數(shù)據(jù)蜕该，我們才知道用戶需要什么犁柜，同時(shí)又希望當(dāng)我想訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)的時(shí)候，能夠快速的得到堂淡，雙十一拼的就是速度和用戶體驗(yàn)赁温，要讓用戶有流暢的感覺(jué)。

所以我們要講大量的數(shù)據(jù)都保存下來(lái)淤齐，放在便宜的存儲(chǔ)里面股囊，同時(shí)將經(jīng)常訪問(wèn)的，放在貴的更啄，小的存儲(chǔ)里面稚疹，當(dāng)然貴的快的往往比較資源有限，因而不能長(zhǎng)時(shí)間被某些數(shù)據(jù)長(zhǎng)期霸占，所以要大家輪著用内狗，所以叫緩存怪嫌，也就是暫時(shí)存著。

二柳沙、都有哪些類型的緩存

當(dāng)一個(gè)應(yīng)用剛開始的時(shí)候岩灭，架構(gòu)比較簡(jiǎn)單，往往就是一個(gè)Tomcat赂鲤，后面跟著一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)噪径。

簡(jiǎn)單的應(yīng)用，并發(fā)量不大的時(shí)候数初，當(dāng)然沒(méi)有問(wèn)題找爱。

然而數(shù)據(jù)庫(kù)相當(dāng)于我們應(yīng)用的中軍大帳，是我們整個(gè)架構(gòu)中最最關(guān)鍵的一部分泡孩，也是最不能掛车摄，也最不能會(huì)被攻破的一部分，因而所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)都需要一道屏障來(lái)進(jìn)行保護(hù)仑鸥，常用的就是緩存吮播。

我們以Tomcat為分界線，之外我們稱為接入層眼俊，接入層當(dāng)然應(yīng)該有緩存轧邪，還有CDN勉失。

Tomcat之后童本，我們稱為應(yīng)用層舔涎，應(yīng)用層也應(yīng)該有緩存誊役，這是我們這一節(jié)討論的重點(diǎn)获列。

最簡(jiǎn)單的方式就是Tomcat里面有一層緩存，常稱為本地緩存LocalCache蛔垢。

這類的緩存常見的有Ehcache和Guava Cache击孩，由于這類緩存在Tomcat本地，因而訪問(wèn)速度是非撑羝幔快的巩梢。

但是本地緩存有個(gè)比較大的缺點(diǎn)，就是緩存是放在JVM里面的艺玲，會(huì)面臨Full GC的問(wèn)題括蝠，一旦出現(xiàn)了FullGC，就會(huì)對(duì)應(yīng)用的性能和相應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生影響饭聚，當(dāng)然也可以嘗試jemalloc的分配方式忌警。

還有一種方式，就是在Tomcat和Mysql中間加了一層Cache秒梳，我們常稱為分布式緩存法绵。

分布式緩存常見的有Memcached和Redis箕速，兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。

Memcached適合做簡(jiǎn)單的key-value存儲(chǔ)朋譬，內(nèi)存使用率比較高盐茎，而且由于是多核處理，對(duì)于比較大的數(shù)據(jù)徙赢，性能較好字柠。

但是缺點(diǎn)也比較明顯，Memcached嚴(yán)格來(lái)講沒(méi)有集群機(jī)制犀忱，橫向擴(kuò)展完全靠客戶端來(lái)實(shí)現(xiàn)募谎。另外Memcached無(wú)法持久化，一旦掛了數(shù)據(jù)就都丟失了阴汇，如果想實(shí)現(xiàn)高可用数冬，也是需要客戶端進(jìn)行雙寫才可以。

所以可以看出Memcached真的是設(shè)計(jì)出來(lái)搀庶，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單為了做一個(gè)緩存的拐纱。

Redis的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就豐富的多了，單線程的處理所有的請(qǐng)求哥倔，對(duì)于比較大的數(shù)據(jù)秸架，性能稍微差一點(diǎn)。

Redis提供持久化的功能咆蒿，包括RDB的全量持久化东抹，或者AOF的增量持久化，從而使得Redis掛了沃测，數(shù)據(jù)是有機(jī)會(huì)恢復(fù)的缭黔。

Redis提供成熟的主備同步，故障切換的功能蒂破，從而保證了高可用性馏谨。

所以很多地方管Redis稱為內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)樗囊恍┨匦砸呀?jīng)有了數(shù)據(jù)庫(kù)的影子附迷。

這也是很多人愿意用Redis的原因惧互，集合了緩存和數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)勢(shì)，但是往往會(huì)濫用這些優(yōu)勢(shì)喇伯，從而忽略了架構(gòu)層面的設(shè)計(jì)喊儡，使得Redis集群有很大的風(fēng)險(xiǎn)。

很多情況下稻据，會(huì)將Redis當(dāng)做數(shù)據(jù)庫(kù)使用管宵，開啟持久化和主備同步機(jī)制，以為就可以高枕無(wú)憂了。

然而Redis的持久化機(jī)制箩朴，全量持久化則往往需要額外較大的內(nèi)存岗喉，而在高并發(fā)場(chǎng)景下，內(nèi)存本來(lái)就很緊張炸庞，如果造成swap钱床，就會(huì)影響性能。增量持久化也涉及到寫磁盤和fsync埠居，也是會(huì)拖慢處理的速度查牌，在平時(shí)還好，如果高并發(fā)場(chǎng)景下滥壕，仍然會(huì)影響吞吐量纸颜。

所以在架構(gòu)設(shè)計(jì)角度，緩存就是緩存绎橘，要意識(shí)到數(shù)據(jù)會(huì)隨時(shí)丟失的胁孙，要意識(shí)到緩存的存著的目的是攔截到數(shù)據(jù)庫(kù)的請(qǐng)求。如果為了保證緩存的數(shù)據(jù)不丟失称鳞，從而影響了緩存的吞吐量涮较，甚至穩(wěn)定性，讓緩存響應(yīng)不過(guò)來(lái)冈止，甚至掛掉狂票，所有的請(qǐng)求擊穿到數(shù)據(jù)庫(kù)，就是更加嚴(yán)重的事情了熙暴。

如果非常需要進(jìn)行持久化闺属，可以考慮使用levelDB此類的，對(duì)于隨機(jī)寫入性能較好的key-value持久化存儲(chǔ)周霉，這樣只有部分的確需要持久化的數(shù)據(jù)掂器，才進(jìn)行持久化，而非無(wú)論什么數(shù)據(jù)诗眨，通通往Redis里面扔，同時(shí)統(tǒng)一開啟了持久化孕讳。

三匠楚、基于緩存的架構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

所以基于緩存的設(shè)計(jì)：

1、多層次

這樣某一層的緩存掛了厂财，還有另一層可以撐著芋簿，等待緩存的修復(fù)，例如分布式緩存因?yàn)槟撤N原因掛了璃饱，因?yàn)槌志没脑蛴虢铮綑C(jī)制的原因，內(nèi)存過(guò)大的原因等，修復(fù)需要一段時(shí)間撩穿，在這段時(shí)間內(nèi)磷支，至少本地緩存可以抗一陣，不至于一下子就擊穿數(shù)據(jù)庫(kù)食寡。而且對(duì)于特別特別熱的數(shù)據(jù)雾狈，熱到導(dǎo)致集中式的緩存處理不過(guò)來(lái)，網(wǎng)卡也被打滿的情況抵皱，由于本地緩存不需要遠(yuǎn)程調(diào)用善榛，也是分布在應(yīng)用層的，可以緩解這種問(wèn)題呻畸。

2移盆、分場(chǎng)景

到底要解決什么問(wèn)題，可以選擇不同的緩存伤为。是要存儲(chǔ)大的無(wú)格式的數(shù)據(jù)咒循，還是要存儲(chǔ)小的有格式的數(shù)據(jù)，還是要存儲(chǔ)一定需要持久化的數(shù)據(jù)钮呀。具體的場(chǎng)景下一節(jié)詳細(xì)談剑鞍。

3、要分片

使得每一個(gè)緩存實(shí)例都不大爽醋，但是實(shí)例數(shù)目比較多蚁署，這樣一方面可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，防止單個(gè)實(shí)例稱為瓶頸或者熱點(diǎn)蚂四，另一方面如果一個(gè)實(shí)例掛了光戈，影響面會(huì)小很多，高可用性大大增強(qiáng)遂赠。分片的機(jī)制可以在客戶端實(shí)現(xiàn)久妆，可以使用中間件實(shí)現(xiàn)，也可以使用Redis的Cluster的方式跷睦，分片的算法往往都是哈希取模筷弦，或者一致性哈希。

四抑诸、緩存的使用場(chǎng)景

當(dāng)你的應(yīng)用扛不住烂琴，知道要使用緩存了，應(yīng)該怎么做呢蜕乡？

場(chǎng)景1：和數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)保持一致奸绷，原樣緩存

這種場(chǎng)景是最常見的場(chǎng)景，也是很多架構(gòu)使用緩存的適合层玲，最先涉及到的場(chǎng)景号醉。

基本就是數(shù)據(jù)庫(kù)里面啥樣反症，我緩存也啥樣，數(shù)據(jù)庫(kù)里面有商品信息畔派，緩存里面也放商品信息铅碍，唯一不同的是，數(shù)據(jù)庫(kù)里面是全量的商品信息父虑，緩存里面是最熱的商品信息该酗。

每當(dāng)應(yīng)用要查詢商品信息的時(shí)候，先查緩存士嚎，緩存沒(méi)有就查數(shù)據(jù)庫(kù)呜魄，查出來(lái)的結(jié)果放入緩存，從而下次就查到了莱衩。

這個(gè)是緩存最最經(jīng)典的更新流程爵嗅。這種方式簡(jiǎn)單，直觀笨蚁，很多緩存的庫(kù)都默認(rèn)支持這種方式睹晒。

場(chǎng)景2：列表排序分頁(yè)場(chǎng)景的緩存

有時(shí)候我們需要獲得一些列表數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行排序和分頁(yè)括细。

例如我們想獲取點(diǎn)贊最多的評(píng)論伪很，或者最新的評(píng)論，然后列出來(lái)奋单，一頁(yè)一頁(yè)的翻下去锉试。

在這種情況下，緩存里面的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)里面完全不一樣览濒。

如果完全使用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)呆盖，則按照某種條件將所有的行查詢出來(lái)，然后按照某個(gè)字段進(jìn)行排序贷笛，然后進(jìn)行分頁(yè)应又，一頁(yè)一頁(yè)的展示。

但是當(dāng)數(shù)據(jù)量比較大的時(shí)候乏苦，這種方式往往成為瓶頸株扛，首先涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)行數(shù)比較多，而且排序也是個(gè)很慢的活汇荐，盡管可能有索引洞就，分頁(yè)也是翻頁(yè)到最后，越是慢拢驾。

在緩存里面奖磁，就沒(méi)必要每行一個(gè)key了改基，而是可以使用Redis的列表方式進(jìn)行存儲(chǔ)繁疤，當(dāng)然列表的長(zhǎng)短是有限制的咖为，肯定放不下數(shù)據(jù)庫(kù)里面這么多，但是大家會(huì)發(fā)現(xiàn)其實(shí)對(duì)于所有的列表稠腊，用戶往往沒(méi)有耐心看個(gè)十頁(yè)八頁(yè)的躁染，例如百度上搜個(gè)東西，也是有排序和分頁(yè)的架忌，但是你每次都往后翻了嗎吞彤，每頁(yè)就十條，就算是十頁(yè)叹放，或者一百頁(yè)饰恕，也就一千條數(shù)據(jù)，如果保持ID的話井仰，完全放的下埋嵌。

如果已經(jīng)排好序，放在Redis里面俱恶，那取出列表雹嗦，翻頁(yè)就非常快了合是。

可以后臺(tái)有一個(gè)線程了罪，異步的初始化和刷新緩存，在緩存里面保存一個(gè)時(shí)間戳聪全，當(dāng)有更新的時(shí)候泊藕，刷新時(shí)間戳，異步任務(wù)發(fā)現(xiàn)時(shí)間戳改變了荔烧，就刷新緩存吱七。

場(chǎng)景3：計(jì)數(shù)緩存

計(jì)數(shù)對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)講，是一個(gè)非常繁重的工作鹤竭，需要查詢大量的行踊餐，最后得出計(jì)數(shù)的結(jié)論，當(dāng)數(shù)據(jù)改變的時(shí)候臀稚，需要重新刷一遍吝岭，非常影響性能。

因此可以有一個(gè)計(jì)數(shù)服務(wù)吧寺，后端是一個(gè)緩存窜管，將計(jì)數(shù)作為結(jié)果放在緩存里面，當(dāng)數(shù)據(jù)有改變的時(shí)候稚机，調(diào)用計(jì)數(shù)服務(wù)增加或者減少計(jì)數(shù)幕帆，而非通過(guò)異步數(shù)據(jù)庫(kù)count來(lái)更新緩存。

計(jì)數(shù)服務(wù)可以使用Redis進(jìn)行單個(gè)計(jì)數(shù)赖条，或者h(yuǎn)ash表進(jìn)行批量計(jì)數(shù)

場(chǎng)景4：重構(gòu)維度緩存

有時(shí)候數(shù)據(jù)庫(kù)里面保持的數(shù)據(jù)的維度是為了寫入方便失乾，而非為了查詢方便的常熙，然而同時(shí)查詢過(guò)程，也需要處理高并發(fā)碱茁，因而需要為了查詢方便裸卫，將數(shù)據(jù)重新以另一個(gè)維度存儲(chǔ)一遍，或者說(shuō)將多給數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容聚合一下纽竣，再存儲(chǔ)一遍墓贿，從而不用每次查詢的時(shí)候都重新聚合，如果還是放在數(shù)據(jù)庫(kù)蜓氨，比較難維護(hù)聋袋，放在緩存就好一些。

例如一個(gè)商品的所有的帖子和帖子的用戶穴吹，以及一個(gè)用戶發(fā)表過(guò)的所有的帖子就是屬于兩個(gè)維度舱馅。

這需要寫入一個(gè)維度的時(shí)候，同時(shí)異步通知刀荒，更新緩存中的另一個(gè)維度代嗤。

在這種場(chǎng)景下，數(shù)據(jù)量相對(duì)比較大缠借，因而單純用內(nèi)存緩存memcached或者redis難以支撐干毅，往往會(huì)選擇使用levelDB進(jìn)行存儲(chǔ)，如果levelDB的性能跟不上泼返，可以考慮在levelDB之前硝逢，再來(lái)一層memcached。

場(chǎng)景5：較大的詳情內(nèi)容數(shù)據(jù)緩存

對(duì)于評(píng)論的詳情绅喉，或者帖子的詳細(xì)內(nèi)容渠鸽，屬于非結(jié)構(gòu)化的，而且內(nèi)容比較大柴罐，因而使用memcached比較好徽缚。

五、緩存三大矛盾問(wèn)題

1革屠、緩存實(shí)時(shí)性和一致性問(wèn)題：當(dāng)有了寫入后咋辦凿试？

雖然使用了緩存，大家心里都有一個(gè)預(yù)期似芝，就是實(shí)時(shí)性和一致性得不到完全的保證那婉，畢竟數(shù)據(jù)保存了多份，數(shù)據(jù)庫(kù)一份党瓮，緩存中一份详炬，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中因?qū)懭攵a(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)，往往緩存是不會(huì)和數(shù)據(jù)庫(kù)操作放在一個(gè)事務(wù)里面的寞奸，如何將新的數(shù)據(jù)更新到緩存里面呛谜，什么時(shí)候更新到緩存里面傲醉，不同的策略不一樣。

從用戶體驗(yàn)角度呻率，當(dāng)然是越實(shí)時(shí)越好，用戶體驗(yàn)越流暢呻引，完全從這個(gè)角度出發(fā)礼仗，就應(yīng)該有了寫入，馬上廢棄緩存逻悠，觸發(fā)一次數(shù)據(jù)庫(kù)的讀取元践，從而更新緩存。但是這和第三個(gè)問(wèn)題童谒，高并發(fā)就矛盾了单旁，如果所有的都實(shí)時(shí)從數(shù)據(jù)庫(kù)里面讀取，高并發(fā)場(chǎng)景下饥伊，數(shù)據(jù)庫(kù)往往受不了象浑。

2、緩存的穿透問(wèn)題：當(dāng)沒(méi)有讀到咋辦琅豆？

為什么會(huì)出現(xiàn)緩存讀取不到的情況呢愉豺？

第一：可能讀取的是冷數(shù)據(jù)，原來(lái)從來(lái)沒(méi)有訪問(wèn)過(guò)茫因，所以需要到數(shù)據(jù)庫(kù)里面查詢一下蚪拦，然后放入緩存，再返回給客戶冻押。

第二：可能數(shù)據(jù)因?yàn)橛辛藢懭氤鄞粚?shí)時(shí)的從緩存中刪除了，就如第一個(gè)問(wèn)題中描述的那樣洛巢，為了保證實(shí)時(shí)性括袒，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)更新了之后，馬上刪除緩存中的數(shù)據(jù)稿茉，導(dǎo)致這個(gè)時(shí)候的讀取讀不到箱熬，需要到數(shù)據(jù)庫(kù)里面查詢后，放入緩存狈邑，再返回給客戶城须。

第三：可能是緩存實(shí)效了，每個(gè)緩存數(shù)據(jù)都會(huì)有實(shí)效時(shí)間米苹，過(guò)了一段時(shí)間沒(méi)有被訪問(wèn)糕伐，就會(huì)失效，這個(gè)時(shí)候數(shù)據(jù)就訪問(wèn)不到了蘸嘶，需要訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)后良瞧，再放入緩存陪汽。

第四：數(shù)據(jù)被換出，由于緩存內(nèi)存是有限的褥蚯，當(dāng)使用快滿了的時(shí)候挚冤，就會(huì)使用類似LRU策略，將不經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)換出赞庶，所以也要訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)训挡。

第五：后端確實(shí)也沒(méi)有，應(yīng)用訪問(wèn)緩存沒(méi)有歧强，于是查詢數(shù)據(jù)庫(kù)澜薄，結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)里面也沒(méi)有，只好返回客戶為空摊册，但是尷尬的是肤京，每次出現(xiàn)這種情況的時(shí)候，都會(huì)面臨著一次數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)茅特，純屬浪費(fèi)資源忘分，常用的方法是，講這個(gè)key對(duì)應(yīng)的結(jié)果為空的事實(shí)也進(jìn)行緩存白修，這樣緩存可以命中饭庞，但是命中后告訴客戶端沒(méi)有，減少了數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力熬荆。

無(wú)論哪種原因?qū)е碌淖x取緩存讀不到的情況舟山，該怎么辦？是個(gè)策略問(wèn)題卤恳。

一種是同步訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)后累盗，放入緩存，再返回給客戶突琳，這樣實(shí)時(shí)性最好若债，但是給數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力也最大。

另一種方式就是異步的訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)拆融，暫且返回客戶一個(gè)fallback值蠢琳，然后同時(shí)觸發(fā)一個(gè)異步更新，這樣下次就有了镜豹，這樣數(shù)據(jù)庫(kù)壓力小很多傲须，但是用戶就訪問(wèn)不到實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)了。

3趟脂、緩存對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)高并發(fā)訪問(wèn)：都來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)咋辦泰讽？

我們本來(lái)使用緩存，是來(lái)攔截直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求的，從而保證數(shù)據(jù)庫(kù)大本營(yíng)永遠(yuǎn)處于健康的狀態(tài)已卸。但是如果一遇到不命中佛玄，就訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的話，平時(shí)沒(méi)有什么問(wèn)題累澡，但是大促情況下梦抢，數(shù)據(jù)庫(kù)是受不了的。

一種情況是多個(gè)客戶端愧哟，并發(fā)狀態(tài)下奥吩，都不命中了，于是并發(fā)的都來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)翅雏，其實(shí)只需要訪問(wèn)一次就好，這種情況可以通過(guò)加鎖人芽，只有一個(gè)到后端來(lái)實(shí)現(xiàn)望几。

另外就是即便采取了上述的策略，依然并發(fā)量非常大萤厅，后端的數(shù)據(jù)庫(kù)依然受不了橄抹，則需要通過(guò)降低實(shí)時(shí)性，將緩存攔在數(shù)據(jù)庫(kù)前面惕味，暫且撐住楼誓，來(lái)解決。

六名挥、解決緩存三大矛盾的刷新策略

1疟羹、實(shí)時(shí)策略

所謂的實(shí)時(shí)策略，是平時(shí)緩存使用的最常用的策略禀倔，也是保持實(shí)時(shí)性最好的策略榄融。

讀取的過(guò)程，應(yīng)用程序先從cache取數(shù)據(jù)救湖，沒(méi)有得到愧杯，則從數(shù)據(jù)庫(kù)中取數(shù)據(jù)，成功后鞋既，放到緩存中力九。如果命中，應(yīng)用程序從cache中取數(shù)據(jù)邑闺，取到后返回跌前。

寫入的過(guò)程，把數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中陡舅，成功后舒萎，再讓緩存失效，失效后下次讀取的時(shí)候，會(huì)被寫入緩存臂寝。那為什么不直接寫緩存呢章鲤？因?yàn)槿绻麅蓚€(gè)線程同時(shí)更新數(shù)據(jù)庫(kù)，一個(gè)將數(shù)據(jù)庫(kù)改為10咆贬，一個(gè)將數(shù)據(jù)庫(kù)改為20败徊，數(shù)據(jù)庫(kù)有自己的事務(wù)機(jī)制，可以保證如果20是后提交的掏缎，數(shù)據(jù)庫(kù)里面改為20皱蹦，但是回過(guò)頭來(lái)寫入緩存的時(shí)候就沒(méi)有事務(wù)了，如果改為20的線程先更新緩存眷蜈，改為10的線程后更新緩存沪哺，于是就會(huì)長(zhǎng)時(shí)間出現(xiàn)緩存中是10，但是數(shù)據(jù)庫(kù)中是20的現(xiàn)象酌儒。

這種方式實(shí)時(shí)性好辜妓，用戶體驗(yàn)好，是默認(rèn)應(yīng)該使用的策略忌怎。

2籍滴、異步策略

所謂異步策略，就是當(dāng)讀取的時(shí)候讀不到的時(shí)候榴啸，不直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)孽惰，而是返回一個(gè)fallback數(shù)據(jù)，然后往消息隊(duì)列里面放入一個(gè)數(shù)據(jù)加載的事件鸥印，在背后有一個(gè)任務(wù)勋功，收到事件后，會(huì)異步的讀取數(shù)據(jù)庫(kù)库说，由于有隊(duì)列的作用酝润，可以實(shí)現(xiàn)消峰，緩沖對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)璃弄，甚至可以將多個(gè)隊(duì)列中的任務(wù)合并請(qǐng)求要销，合并更新緩存，提高了效率夏块。

當(dāng)更新的時(shí)候疏咐，異步策略總是先更新數(shù)據(jù)庫(kù)和緩存中的一個(gè)，然后異步的更新另一個(gè)脐供。

一是先更新數(shù)據(jù)庫(kù)浑塞，然后異步更新緩存。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)更新后政己，同樣生成一個(gè)異步消息酌壕，放入消息隊(duì)列中，等待背后的任務(wù)通過(guò)消息進(jìn)行緩存更新，同樣可以實(shí)現(xiàn)消峰和任務(wù)合并卵牍。缺點(diǎn)就是實(shí)時(shí)性比較差果港，估計(jì)要過(guò)一段時(shí)間才能看到更新，好處是數(shù)據(jù)持久性可以得到保證糊昙。

一是先更新緩存辛掠，然后異步更新數(shù)據(jù)庫(kù)。這種方式讀取和寫入都用緩存释牺，將緩存完全擋在了數(shù)據(jù)庫(kù)的前面萝衩，把緩存當(dāng)成了數(shù)據(jù)庫(kù)在用。所以一般會(huì)使用有持久化機(jī)制和主備的redis没咙，但是仍然不能保證緩存不丟數(shù)據(jù)猩谊，所以這種情況適用于并發(fā)量大，但是數(shù)據(jù)沒(méi)有那么關(guān)鍵的情況祭刚，好處是實(shí)時(shí)性好牌捷。

在實(shí)時(shí)策略扛不住大促的時(shí)候，可以根據(jù)場(chǎng)景袁梗，切換到上面的兩種模式的一個(gè)宜鸯，算是降級(jí)策略憔古。

3遮怜、定時(shí)策略

如果并發(fā)量實(shí)在太大，數(shù)據(jù)量也大的情況鸿市，異步都難以滿足锯梁，可以降級(jí)為定時(shí)刷新的策略，這種情況下焰情，應(yīng)用只訪問(wèn)緩存陌凳，不訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，更新頻率也不高内舟，而且用戶要求也不高合敦，例如詳情，評(píng)論等验游。

這種情況下充岛，由于數(shù)據(jù)量比較大，建議將一整塊數(shù)據(jù)拆分成幾部分進(jìn)行緩存耕蝉，而且區(qū)分更新頻繁的和不頻繁的崔梗，這樣不用每次更新的時(shí)候，所有的都更新垒在，只更新一部分蒜魄。并且緩存的時(shí)候，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)整合，因?yàn)閷?shí)時(shí)性不高谈为，讀取預(yù)整合的數(shù)據(jù)更快旅挤。

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