面试官问我库里的数据和缓存如何保持一致了？

是的，我就是那个背着公司偷偷出去面试的小猪佩琪。上次被面试官蹂躏了一顿后，回去好好的恶补一下，然后准备继续战斗。我的誓言：地球不毁灭，宇宙不爆炸，那就越挫越勇的面试下去吧。

由于简历上的自我介绍和技术栈里，写了精通高并发和分布式系统架构，还很低调的写了熟悉redis（是的，没敢写精通），然后被敏锐的面试官，似乎抓到了简历上亮点；然后就是一阵疯狂的灵魂拷问redis的问题。面试官很低调的开口就问了我一个问题：你们数据库里的数据和缓存是如何保持一致的？

我不假思索，条件反射般的立刻回答到：在操作数据库成功后，立刻就操作缓存，以此来让他们保持一致。然后面试官就让我回去等通知了，然后就没有然后了。。。。。。

目前业界里有哪些方案，让数据库和缓存的数据保持一致了？

大概有以下四种

大厂模式（监听binlog+mq）

大厂模式主要是通过监听数据库的binlog(比如mysql binlog)；通过binlog把数据库数据的更新操作日志（比如insert,update,delete），采集到后，通过MQ的方式，把数据同步给下游对应的消费者；下游消费者拿到数据的操作日志并拿到对应的业务数据后，再放入缓存。

大概流程图：

优点：

1、把操作缓存的代码逻辑，从正常的业务逻辑里解耦出来；业务代码更加清爽和简洁，两者互不干扰和影响，独立发展。用非人类的话说，减少对业务代码的侵入性。

2、曾经有幸在大厂里实践过此种方案，速度还贼快，虽然从库到缓存经过了类canel和mq中间件，但基本上耗时都是在毫秒级，99.9%都是10毫秒内能完成库里的数据和缓存数据同步（大厂的优势出来了）

缺点：

1、技术方案和架构，非常复杂

2、中间件的运维和维护，是个不小的工作量

3、由于引入了MQ需要解决引入MQ后带来的问题。比如数据乱序问题：同一条数据先发后至，后发先至的到达消费者后，从而引起的MQ乱序消费问题。但一般都能解决（比如通过redis lua+数据的时间戳比较方案，解决并发问题和数据乱序问题）

在大厂里，不缺类似canel这种伪装为数据库slave节点的自研中间件，并且大厂里也有足够的技术高手+物料，运维资源更是不缺；对小厂来说，慎用吧。

中小厂模式（定时+增量查询）

定时更新+增量查询：主要是利用库里行数据的更新时间字段+定时增量查询。

具体为：每次更新库里的行数据，记录当前行的更新时间；然后把更新时间做为一个索引字段（加快查询速度嘛）

定时任务：会每隔5秒钟（间隔时间可自定义）；把库里最近更新5秒钟的数据查询出来；然后放入缓存，并记录本次查询结束时间。

整个查询过程和放入缓存的过程都是单线程执行；所以不会存在并发更新缓存问题。另外每次同步成功后，会记录同步成功时间；下次定时任务再执行时，会拿上次同步成功时间，做为本次查询开始时间条件；当前时间做为查询结束时间，以此达到增量查询的目标。

再加上查询条件里更新时间是个索引，性能也差不到哪里去。

即使偶尔的定时任务执行失败或者没有执行，也不会丢失数据，只要定时任务恢复了。

优点：

1、实现方案，和架构很简单。是的，比起大厂那套方案，简直不要太轻量。

2、也能把缓存逻辑和业务逻辑进行解耦

3、三方依赖也比较少。如果有条件可以上个分布式定时中间件比如 xxl-job，实在不行就用redis做个分布式锁也能用

缺点：

1、数据库里的数据和缓存中数据，会在极短时间内，存在不一致，但最终会是一致的。这个极短的时间，取决于定时调度间隔时间，一般在秒级。

2、如果是分库分表的业务，编写这个查询逻辑，估计会稍显复杂。

如果业务上不是要求毫秒级的及时性，也不是类似于价格这种非常敏感的数据，这种轻量级方案还真不错。无并发问题，也无数据乱序问题；秒级数据量超过几十万的增量数据并且还需要缓存的，怕是只有大厂才有的场景吧；怎么看此方案都非常适合中小公司。

小厂原始模式（缓存单删）

小厂原始模式，即业界俗称的 缓存删除模式。在更新数据前先删除缓存；然后在更新库，每次查询的时候发现缓存无数据，再从库里加载数据放入缓存。

图 缓存删除

图 缓存加载

此方案主要解决的是佩琪当时在面试回答方案中的弊端；为什么不更新数据时同步进行缓存的更新了？

主要是有些缓存数据，需要进行复杂的计算才能获得；而这些经过复杂计算的数据，并不一定是热点数据；所以采取缓存删除，当需要的时候在进行计算放入缓存中，节省系统开销和缓存中数据量（毕竟缓存容量有限，单价又不像磁盘那样低廉，公司有矿的请忽略这条建议）

另外一个原因：面对简单场景时，缓存删除成功，库更新失败；那么也没有关系，因为读缓存时，如果发现没有命中，会从库里再加载数据放入到缓存里。

优点：

• 
  
• 此种实现方案简单
  
• 无需依赖三方中间件
  
• 缓存中的数据基本能和库里的数据保持一致
  

缺点：

• 
  
• 缓存逻辑和正常业务逻辑耦合在一起
  
• 在高并发的读流量下，还是会存在缓存和库里的数据不一致。见下图
  

图 缓存单删 数据不一致情况

time1下： T1线程执行缓存删除

time2下： T2线程查询缓存，发现没有，查库里数据，放入缓存中

time3下： T1线程更新库

time4下： 此时数据库数据是最新数据，而缓存中数据还是老版本数据

此方案非常适合业务初期，或者工期较紧的项目；读流量并发不高的情况下，属于万能型方案。

小厂优化模式（延迟双删）

延迟双删其实是为了解决缓存单删，在高并发读情况下，数据不一致的问题。具体过程为：
操作数据前，先删除缓存；接着操作DB；然后延迟一段时间，再删除缓存。

此种方案好是好，可是延迟一段时间是延迟多久了？延迟时间不够长，还是存在单删时，缓存和数据不一致的问题；延迟时间足够长又担心影响业务响应速度。实在是一个充满了玄学的延时时间

优点
1、技术架构上简单

2、不依赖三方中间件

3、操作速度上挺快的，直接操作DB和缓存

缺点
1、落地难度有点大，主要是延迟时间太不好确认了

2、缓存操作逻辑和业务逻辑进行了耦合

此种方案放那个厂子，估计都不太合适，脑壳痛。

方案这么多，我该选择那种方案了？

为了方便大家选择，列了个每种方案的对比图。请根据自身情况进行选择

佩琪你在那里BI了这么久，到底有没有现成的工具呀？

推荐款适合中小公司的缓存加载方案吧。基于Redisson，主要是利用
 MapLoader接口做实现；主要功能：发现缓存里没有，则从数据库加载；（其实自己封装个类似的应该也不难，想偷懒的可以试试）

MapLoader<String, String> mapLoader = new MapLoader<String, String>() {

@Override
public Iterable<String> loadAllKeys() {

        List<String> list = new ArrayList<String>();
Statement statement = conn.createStatement();
try {
ResultSet result = statement.executeQuery("SELECT id FROM student");
while (result.next()) {

                list.add(result.getString(1));

            }

        } finally {

            statement.close();

        }

return list;

    }

@Override
public String load(String key) {
PreparedStatement preparedStatement = conn.prepareStatement("SELECT name FROM student where id = ?");
try {

            preparedStatement.setString(1, key);
ResultSet result = preparedStatement.executeQuery();
if (result.next()) {
return result.getString(1);

            }
return null;

        } finally {

            preparedStatement.close();

        }

    }

};

使用例子

MapOptions<K, V> options = MapOptions.<K, V>defaults()

                              .loader(mapLoader);


RMap<K, V> map = redisson.getMap("test", options);
// or

RMapCache<K, V> map = redisson.getMapCache("test", options);
// or with boost up to 45x times 

RLocalCachedMap<K, V> map = redisson.getLocalCachedMap("test", options);
// or with boost up to 45x times 

RLocalCachedMapCache<K, V> map = redisson.getLocalCachedMapCache("test", options);

总结

数据库和缓存数据保持一致的问题，本质上还是数据如何在多个系统间保持一致的问题。

能不能给我一颗银弹，然后彻底的解决它了？

对不起，没有。请结合自己实际环境，人力，物力，工期紧迫度，技术熟悉度，综合选择。

是的，当我的领导在问我技术方案，在来挑战我缓存和数据库保持一致时，我会把表格扔到他脸上，请选择一个吧，我来做你选择后的实现。

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