如何解決項目實際應用中redis緩存與數據庫一致性問題

這篇文章將為大家詳細講解有關如何解決項目實際應用中redis緩存與數據庫一致性問題，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

一、       問題解決思路

能否做到先發出的請求一定先執行完成呢？常見的思路是“串行化”

上圖是一個service服務的上下游及服務內部詳細展開，細節如下：

（1）service的上游是多個業務應用，上游發起請求對同一個數據并發的進行讀寫操作，上例中并發進行了一個uid=1的余額修改（寫）操作與uid=1的余額查詢（讀）操作

（2）service的下游是數據庫DB，假設只讀寫一個DB

（3）中間是服務層service，它又分為了這么幾個部分

（3.1）最上層是任務隊列

（3.2）中間是工作線程，每個工作線程完成實際的工作任務，典型的工作任務是通過數據庫連接池讀寫數據庫

（3.3）最下層是數據庫連接池，所有的SQL語句都是通過數據庫連接池發往數據庫去執行的

工作線程的典型工作流是這樣的：

void work_thread_routine(){

    Task t = TaskQueue.pop(); // 獲取任務

    // 任務邏輯處理，生成sql語句

    DBConnection c = CPool.GetDBConnection(); // 從DB連接池獲取一個DB連接

    c.execSQL(sql); // 通過DB連接執行sql語句

    CPool.PutDBConnection(c); // 將DB連接放回DB連接池

}

提問：任務隊列其實已經做了任務串行化的工作，能否保證任務不并發執行？

答：不行，因為

（1）1個服務有多個工作線程，串行彈出的任務會被并行執行

（2）1個服務有多個數據庫連接，每個工作線程獲取不同的數據庫連接會在DB層面并發執行

提問：假設服務只部署一份，能否保證任務不并發執行？

答：不行，原因同上

提問：假設1個服務只有1條數據庫連接，能否保證任務不并發執行？

答：不行，因為

（1）1個服務只有1條數據庫連接，只能保證在一個服務器上的請求在數據庫層面是串行執行的

（2）因為服務是分布式部署的，多個服務上的請求在數據庫層面仍可能是并發執行的

提問：假設服務只部署一份，且1個服務只有1條連接，能否保證任務不并發執行？

答：可以，全局來看請求是串行執行的，吞吐量很低，并且服務無法保證可用性

完了，看似無望了，

1）任務隊列不能保證串行化

2）單服務多數據庫連接不能保證串行化

3）多服務單數據庫連接不能保證串行化

4）單服務單數據庫連接可能保證串行化，但吞吐量級低，且不能保證服務的可用性，幾乎不可行，那是否還有解？

退一步想，其實不需要讓全局的請求串行化，而只需要“讓同一個數據的訪問能串行化”就行。

在一個服務內，如何做到“讓同一個數據的訪問串行化”，只需要“讓同一個數據的訪問通過同一條DB連接執行”就行。

如何做到“讓同一個數據的訪問通過同一條DB連接執行”，只需要“在DB連接池層面稍微修改，按數據取連接即可”

獲取DB連接的CPool.GetDBConnection()【返回任何一個可用DB連接】改為

CPool.GetDBConnection(longid)【返回id取模相關聯的DB連接】

這個修改的好處是：

（1）簡單，只需要修改DB連接池實現，以及DB連接獲取處

（2）連接池的修改不需要關注業務，傳入的id是什么含義連接池不關注，直接按照id取模返回DB連接即可

（3）可以適用多種業務場景，取用戶數據業務傳入user-id取連接，取訂單數據業務傳入order-id取連接即可

這樣的話，就能夠保證同一個數據例如uid在數據庫層面的執行一定是串行的

稍等稍等，服務可是部署了很多份的，上述方案只能保證同一個數據在一個服務上的訪問，在DB層面的執行是串行化的，實際上服務是分布式部署的，在全局范圍內的訪問仍是并行的，怎么解決呢？能不能做到同一個數據的訪問一定落到同一個服務呢？

能否做到同一個數據的訪問落在同一個服務上？

上面分析了服務層service的上下游及內部結構，再一起看一下應用層上下游及內部結構

上圖是一個業務應用的上下游及服務內部詳細展開，細節如下：

（1）業務應用的上游不確定是啥，可能是直接是http請求，可能也是一個服務的上游調用

（2）業務應用的下游是多個服務service

（3）中間是業務應用，它又分為了這么幾個部分

（3.1）最上層是任務隊列【或許web-server例如tomcat幫你干了這個事情了】

（3.2）中間是工作線程【或許web-server的工作線程或者cgi工作線程幫你干了線程分派這個事情了】，每個工作線程完成實際的業務任務，典型的工作任務是通過服務連接池進行RPC調用

（3.3）最下層是服務連接池，所有的RPC調用都是通過服務連接池往下游服務去發包執行的

工作線程的典型工作流是這樣的：

voidwork_thread_routine(){

Task t = TaskQueue.pop(); // 獲取任務

// 任務邏輯處理，組成一個網絡包packet，調用下游RPC接口

ServiceConnection c = CPool.GetServiceConnection(); // 從Service連接池獲取一個Service連接

c.Send(packet); // 通過Service連接發送報文執行RPC請求

CPool.PutServiceConnection(c); // 將Service連接放回Service連接池

}

似曾相識吧？沒錯，只要對服務連接池進行少量改動：

獲取Service連接的CPool.GetServiceConnection()【返回任何一個可用Service連接】改為

CPool.GetServiceConnection(longid)【返回id取模相關聯的Service連接】

這樣的話，就能夠保證同一個數據例如uid的請求落到同一個服務Service上。

由于數據庫層面的讀寫并發，引發的數據庫與緩存數據不一致的問題（本質是后發生的讀請求先返回了），可能通過兩個小的改動解決：

（1）修改服務Service連接池，id取模選取服務連接，能夠保證同一個數據的讀寫都落在同一個后端服務上

（2）修改數據庫DB連接池，id取模選取DB連接，能夠保證同一個數據的讀寫在數據庫層面是串行的

關于“如何解決項目實際應用中redis緩存與數據庫一致性問題”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，使各位可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，請把它分享出去讓更多的人看到。