來源：https://ouyblog.com/2017/04/Redis%E7%BC%93%E5%AD%98%E6%95%B0%E6%8D%AE%E4%B8%80%E8%87%B4%E6%80%A7
在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，使用緩存來提升應用的性能已經(jīng)是一件非常常見的手段侨拦，但是如何保證緩存與數(shù)據(jù)庫的一致性確不是一件容易的事。比如下面的場景都可會導致數(shù)據(jù)不一致性阳谍。
場景1:更新數(shù)據(jù)庫成功，更新緩存失敗螃概，數(shù)據(jù)不一致；
場景2:更新緩存成功吊洼，更新數(shù)據(jù)庫失敗训貌，數(shù)據(jù)不一致冒窍；
場景3:更新數(shù)據(jù)庫成功，清除緩存失敗综液，數(shù)據(jù)不一致；
場景4:清除緩存成功谬莹，更新數(shù)據(jù)庫失敗檩奠，數(shù)據(jù)弱一致桩了；
緩存和數(shù)據(jù)庫是兩類不同的存儲資源，如果要追求絕對的數(shù)據(jù)一致性埠戳，唯一的辦法就是分布式事務井誉。但使用分布式事務又會引入嚴重的寫入性能損耗，在大多數(shù)情況下整胃，業(yè)務上是無法接受這樣的損耗的颗圣。所以更多的時候，我們追求的是數(shù)據(jù)的最終一致性屁使，一種比較折中的實現(xiàn)是這樣的：
寫操作 讀操作
- 清除緩存在岂；若失敗則返回錯誤信息（本次寫操作失敗）屋灌。
- 更新數(shù)據(jù)庫洁段；若失敗則返回錯誤信息（本次寫操作失敗）共郭，此時數(shù)據(jù)弱一致祠丝。
- 更新緩存，即使失敗也返回成功除嘹，此時數(shù)據(jù)弱一致写半。 1. 查詢緩存，命中則直接返回結(jié)果尉咕。
- 查詢數(shù)據(jù)庫叠蝇，將結(jié)果直接寫入緩存，返回結(jié)果年缎。
這種實現(xiàn)簡單明了悔捶，尤其是讀操作，一看即明白单芜。對于寫操作蜕该，會有朋友問為什么第一步要先清除緩存。大家可以想想洲鸠，如果去掉第一步堂淡，那么寫操作就可能發(fā)生最開始我們提到的場景1的情況：更新數(shù)據(jù)庫成功，更新緩存失敗扒腕，數(shù)據(jù)不一致绢淀。如果在寫操作的第一步先清除緩存，對于場景1的情況瘾腰，那結(jié)果會是數(shù)據(jù)庫中有值皆的，而緩存中無值，即數(shù)據(jù)弱一致蹋盆，并不會造成業(yè)務錯誤祭务。
如果你認為上面的實現(xiàn)已經(jīng)完美内狗，那你可能會失望了怪嫌。在并發(fā)場景中义锥，它并不安全。我們看一個簡單的例子：假如有一個用戶岩灭，它的賬戶中有100塊錢“璞叮現(xiàn)在有兩個并發(fā)的請求：請求1為寫操作，更新用戶的余額噪径，從100更新為200柱恤；請求2為查詢操作找爱，查詢用戶的余額。由于是并發(fā)的车摄，兩個請求之間的執(zhí)行順序是不確定的，我們來看一下下面的執(zhí)行順序：
請求1首先清除用戶的緩存变屁。
接著請求2查詢緩存意狠，由于緩存中沒有數(shù)據(jù)，請求2繼續(xù)查詢數(shù)據(jù)庫环戈，得到余額為100闷板。
請求1更新數(shù)據(jù)庫遮晚，并將結(jié)果寫入緩存迫悠。此時，數(shù)據(jù)庫與緩存中的余額都是200艺玲。
請求2將數(shù)據(jù)庫查詢結(jié)果100寫入緩存。
最終饭聚，余額在數(shù)據(jù)庫中是200搁拙，而在緩存中是100法绵，數(shù)據(jù)不一致朋譬。
造成這樣的結(jié)果兴垦，原因有兩個方面：一是寫操作中更新數(shù)據(jù)庫與更新緩存是兩個操作，而不是一個原子操作探越；二是讀操作中讀取數(shù)據(jù)庫和寫入緩存兩個操作不是原子的。要解決這個問題钦幔，需要做一些修改，引入分布式鎖：
寫操作 讀操作
1.清除緩存搀擂；若失敗則返回錯誤信息（本次寫操作失斖臁）。
2.對key加分布式鎖咆蒿。
3.更新數(shù)據(jù)庫蚂子；若失敗則返回錯誤信息（本次寫操作失敗）同時釋放鎖食茎，此時數(shù)據(jù)弱一致。
4.更新緩存附迷，即使失敗也返回成功哎媚，同時釋放鎖，此時數(shù)據(jù)弱一致稻据。 1.查詢緩存，命中則直接返回結(jié)果捻悯。
2.對key加分布式鎖。
3.查詢數(shù)據(jù)庫今缚，將結(jié)果直接寫入緩存，返回結(jié)果埠居，同時釋放鎖事期。
引入分布式鎖后的實現(xiàn)纸颜，之前的并發(fā)引起的問題不復存在，讀者可以自行驗證卵惦。不過我們仔細分析一下讀操作的實現(xiàn)铃芦，其實它還可以進一步的優(yōu)化。如果第二步加鎖的時候失敗了狂票，意味著同一時刻，有別的請求在進行同一個key的寫操作或讀操作慌盯，不論怎樣，在別的請求完成之后亚皂，緩存中應該已經(jīng)有（當然也可能沒有国瓮，寫操作和讀操作最后更新緩存失敗的情況下）我們需要的數(shù)據(jù)了，這時我們只需要等待一會再重新查詢緩存即可禁漓，所以更優(yōu)的讀操作的實現(xiàn)：
查詢緩存峡懈，命中則直接返回結(jié)果。
對key加分布式鎖荚恶。如果加鎖失敗，則等待一會再重新跳回第1步開始重新執(zhí)行谒撼。
查詢數(shù)據(jù)庫，將結(jié)果直接寫入緩存廓潜，返回結(jié)果，同時釋放鎖呻畸。
