一皂林、緩存架構(gòu)
上圖是之前項(xiàng)目的緩存架構(gòu)蜈七，加了二個(gè)級別的緩存：進(jìn)程內(nèi)緩存柴底、分布式緩存婿脸。
讀操作的思路：判斷該緩存是否開啟了進(jìn)程內(nèi)緩存的開關(guān)，開了則先讀進(jìn)程內(nèi)緩存柄驻，沒有則讀分布式緩存狐树，若還是沒有就讀DB；
二鸿脓、進(jìn)程內(nèi)緩存
2.1抑钟、進(jìn)程內(nèi)緩存的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：與分布式緩存相比較，因?yàn)榫彺鏀?shù)據(jù)存儲(chǔ)在站點(diǎn)內(nèi)野哭，所以減少了一次網(wǎng)絡(luò)開銷在塔。
缺點(diǎn)：分布式緩存雖然多了一次網(wǎng)絡(luò)開銷，但是數(shù)據(jù)仍然是統(tǒng)一存儲(chǔ)的拨黔，而進(jìn)程內(nèi)緩存的數(shù)據(jù)存了多份蛔溃，這會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)修改時(shí)數(shù)據(jù)不一致性窗口比分布式緩存要長，一致性難保障篱蝇。
2.2贺待、如何解決進(jìn)程內(nèi)緩存的數(shù)據(jù)一致性問題？
(1)零截、將更改的通知寫進(jìn)MQ狠持，讓所有站點(diǎn)訂閱，然后站點(diǎn)自己去DB讀取最新的數(shù)據(jù)
(2)瞻润、若是RPC框架，則用RPC框架的廣播功能通知所有站點(diǎn)，站點(diǎn)自己再去讀取DB
2.3绍撞、為什么為什么不能頻繁使用進(jìn)程內(nèi)緩存正勒？
分層架構(gòu)設(shè)計(jì)，有一條準(zhǔn)則：站點(diǎn)層傻铣、服務(wù)層要做到無數(shù)據(jù)無狀態(tài)章贞，這樣才能任意的加節(jié)點(diǎn)水平擴(kuò)展，數(shù)據(jù)和狀態(tài)盡量存儲(chǔ)到后端的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)非洲，例如數(shù)據(jù)庫服務(wù)或者緩存服務(wù)鸭限。
顯然進(jìn)程內(nèi)緩存違背了這一原則。
2.4两踏、什么時(shí)候適合用進(jìn)程內(nèi)緩存败京？
只讀數(shù)據(jù)，例如配置數(shù)據(jù)梦染，由于這些數(shù)據(jù)一般不會(huì)修改赡麦，所以可以考慮使用進(jìn)程內(nèi)緩存。
總結(jié)：進(jìn)程內(nèi)緩存最大的問題是一致性難以保障帕识，比較適合保存只讀數(shù)據(jù)泛粹。大部分場景使用進(jìn)程內(nèi)緩存的情況下，都可以改用分布式緩存肮疗。
三晶姊、分布式緩存
3.1、寫操作時(shí)伪货，緩存應(yīng)該淘汰们衙，還是修改？
(1)超歌、修改緩存
a砍艾、可以減少一次cache miss，但是會(huì)加大業(yè)務(wù)處理的響應(yīng)
b巍举、最嚴(yán)重的是脆荷，在寫并發(fā)時(shí)還可能會(huì)出現(xiàn)緩存數(shù)據(jù)錯(cuò)誤
在1和2兩個(gè)并發(fā)寫發(fā)生時(shí)，由于無法保證時(shí)序懊悯，此時(shí)不管先操作緩存還是先操作數(shù)據(jù)庫蜓谋，都可能出現(xiàn)：
i、請求1先操作數(shù)據(jù)庫炭分，請求2后操作數(shù)據(jù)庫
ii桃焕、請求2先set了緩存，請求1后set了緩存
導(dǎo)致捧毛，數(shù)據(jù)庫與緩存之間的數(shù)據(jù)不一致观堂。
(2)让网、淘汰緩存
會(huì)讓讀數(shù)據(jù)時(shí)多了一次cache miss。
總結(jié)：淘汰緩存师痕。一般的情況下讀數(shù)據(jù)時(shí)多一次cache miss并不會(huì)有問題溃睹，僅僅是加大了響應(yīng)時(shí)間，由于硬件水品的提高胰坟，一般情況下感受不到因篇。
3.2、寫操作時(shí)笔横，先操作數(shù)據(jù)庫竞滓，還是先操作緩存？
希望保證兩個(gè)操作的原子性吹缔，要么同時(shí)成功商佑，要么同時(shí)失敗。
這演變?yōu)橐粋€(gè)分布式事務(wù)的問題涛菠，保證原子性十分困難莉御，很有可能出現(xiàn)一半成功，一半失敗俗冻，接下來看下礁叔，當(dāng)原子性被破壞的時(shí)候，分別會(huì)發(fā)生什么迄薄。
(1)琅关、先淘汰緩存、后操作數(shù)據(jù)庫
第1步失敗讥蔽，第2步成功涣易，會(huì)導(dǎo)致，緩存里的還是舊數(shù)據(jù)冶伞，數(shù)據(jù)庫的是新數(shù)據(jù)新症，業(yè)務(wù)無法接受。若第1步成功响禽，第2步失敗徒爹，會(huì)導(dǎo)致緩存清空了，數(shù)據(jù)庫還是舊數(shù)據(jù)芋类，也只是會(huì)多一次cache miss而已隆嗅，試想一下這里是更新緩存會(huì)有什么后果，所以這也是為什么建議淘汰緩存而不是修改緩存的原因之一侯繁。
(2)胖喳、先操作數(shù)據(jù)庫、后淘汰緩存
第1步成功贮竟，第2步失敗丽焊，會(huì)導(dǎo)致较剃，數(shù)據(jù)庫里是新數(shù)據(jù)，而緩存里是舊數(shù)據(jù)粹懒，業(yè)務(wù)無法接受重付。若第1步失敗就可以回滾，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致凫乖。
因?yàn)閞edis操作和mysql操作不在一個(gè)事務(wù)里面，所以保證原子性較麻煩弓颈，有人可能想到用分布式事務(wù)帽芽，但是大可不必∠杓剑可以采用一方方法导街，即當(dāng)redis操作失敗時(shí)，手動(dòng)拋出運(yùn)行時(shí)異常纤子。
要注意的是先淘汰緩存搬瑰，后操作數(shù)據(jù)庫，還可能會(huì)導(dǎo)致如下坑：
當(dāng)讀寫并發(fā)時(shí)會(huì)出問題控硼。淘汰緩存后泽论，數(shù)據(jù)庫更新事務(wù)提交前，若有讀操作卡乾，則會(huì)從數(shù)據(jù)庫中讀取舊數(shù)據(jù)存到緩存翼悴，之后數(shù)據(jù)事務(wù)提交，可是舊數(shù)據(jù)會(huì)一直存放在緩存中幔妨。
總結(jié)：先操作數(shù)據(jù)庫鹦赎，后淘汰緩存
3.3、DB主從架構(gòu)下導(dǎo)致的緩存與DB數(shù)據(jù)不一致性
(1)误堡、為什么出現(xiàn)不一致性
主從同步有延時(shí)古话，在延期的期間，發(fā)生cache miss后讀取了從庫锁施，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致性了陪踩。本質(zhì)就是數(shù)據(jù)庫主從同步延時(shí)。
(2)沾谜、該情況的數(shù)據(jù)不一致性不良影響
沒有緩存架構(gòu)下時(shí)膊毁，數(shù)據(jù)庫主從延時(shí)，只會(huì)導(dǎo)致同步期間短暫的數(shù)據(jù)不一致性基跑，當(dāng)同步完成后婚温，不一致性不存在。而有了緩存后媳否，緩存寫進(jìn)了不一致性的從庫數(shù)據(jù)栅螟，當(dāng)數(shù)據(jù)庫同步完成后數(shù)據(jù)不一致性一直存在荆秦，直到緩存過期×ν迹可見加入緩存后步绸，這個(gè)問題不出力妥當(dāng)，影響會(huì)很糟糕吃媒。能不能使得加入緩存后瓤介，數(shù)據(jù)不一致性的時(shí)間與每加入緩存相當(dāng)呢？
(3)赘那、解決辦法
a刑桑、主從同步；
b募舟、通過工具訂閱從庫的binlog祠斧，這里能夠最準(zhǔn)確的知道，從庫數(shù)據(jù)同步完成的時(shí)間拱礁。訂閱工具是DTS琢锋，可以是cannal，也可以自己訂閱和分析binlog呢灶；
c吴超、從庫執(zhí)行完寫操作，向緩存再次發(fā)起刪除填抬，淘汰這段時(shí)間內(nèi)可能寫入緩存的舊數(shù)據(jù)烛芬；
總結(jié)：該辦法也只能優(yōu)化，并不能消除數(shù)據(jù)不一致性飒责。
3.4赘娄、主從數(shù)據(jù)庫不一致解決方法
主從數(shù)據(jù)庫不一致性的根本原因就是主從數(shù)據(jù)庫同步延遲。
解決方法如下
(1)宏蛉、忽略
業(yè)務(wù)允許范圍下遣臼，可以忽略這種段時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)不一致性。
(2)拾并、強(qiáng)制讀主
搭建高可用主庫揍堰，讀寫都在主庫，采用緩存來提高讀性能并且達(dá)到減輕數(shù)據(jù)庫壓力的目的嗅义。
(3)屏歹、選擇性讀主
強(qiáng)制讀主顯得過于粗暴，因?yàn)橹挥猩贁?shù)的寫才會(huì)導(dǎo)致這種數(shù)據(jù)不一致性之碗。
可以這樣做：
a蝙眶、寫主庫；
b褪那、將哪個(gè)庫幽纷，哪個(gè)表式塌，哪個(gè)主鍵三個(gè)信息拼裝一個(gè)key設(shè)置到cache里，這條記錄的超時(shí)時(shí)間友浸，設(shè)置為“主從同步時(shí)延”峰尝；要注意的是,?假設(shè)主從延時(shí)為1s，這個(gè)key的cache超時(shí)時(shí)間也為1s收恢。
c武学、讀操作時(shí)，把哪個(gè)庫派诬，哪個(gè)表劳淆，哪個(gè)主鍵這三個(gè)信息拼裝一個(gè)key，到cache里去查詢默赂，如果有的話就讀主，沒有就讀從括勺。
四缆八、緩存使用總結(jié)
只要有數(shù)據(jù)冗余的地方，就會(huì)有數(shù)據(jù)不一致性問題疾捍。緩存的難點(diǎn)奈辰，從我接觸的來看，有兩點(diǎn)：緩存不一致性乱豆、緩存數(shù)據(jù)不存在奖恰。而緩存數(shù)據(jù)不存在導(dǎo)致的問題可以分為3類：緩存穿透、緩存擊穿宛裕、緩存雪崩瑟啃。從使用的感受來看，緩存的坑還挺多的揩尸，使用時(shí)要根據(jù)業(yè)務(wù)來選擇方案蛹屿，只有符合業(yè)務(wù)的才是最好的。
