Redis缓存与数据库一致性解决方案

背景

缓存是数据库的副本，应用在查询数据时，先从缓存中查询，如果命中直接返回，如果未命中，去数据库查询最新数据并返回，同时写入缓存。

缓存能够有效地加速应用的读写速度，同时也可以降低后端负载。是应用架构中常用的一种技术。

问题

当业务发生时，系统状态改变，需要同时修改数据库和缓存的数据。如何保证应用从缓存读取到最新的数据，且即使数据库立即崩溃，数据也不丢失？这就是缓存与数据库的一致性问题。

分析

一个系统状态同时存在于缓存和数据库，缓存是数据库的副本，数据库可以读和写，把缓存的写看作是读缓存未命中的一部分，则缓存只有读。只要保证数据库的写对缓存的可见性，就能保证它们的一致性。

解决方案

读缓存

1. 如果命中直接返回。
2. 如果未命中
3. 获取key对应的分布式锁
4. 读数据库
5. 返回结果并更新缓存
6. 释放key对应的分布式锁

写数据库

1. 获取缓存key对应的分布式锁
2. 操作缓存删除键
3. 修改数据库
4. 释放缓存key对应的分布式锁

总结

在系统状态不变时，缓存与数据库是一致的。在系统状态变化时，通过分布式锁串行化对状态的读写。写时先让缓存（即数据库副本）失效，只需保证数据库本身的更新；写后的读操作恢复缓存。即状态变化过程中，只有数据库保存状态，没有副本，数据是一致的。