如何解決項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用中redis緩存與數(shù)據(jù)庫(kù)一致性問(wèn)題

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)如何解決項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用中redis緩存與數(shù)據(jù)庫(kù)一致性問(wèn)題，小編覺(jué)得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

一、       問(wèn)題解決思路

能否做到先發(fā)出的請(qǐng)求一定先執(zhí)行完成呢？常見(jiàn)的思路是“串行化”

上圖是一個(gè)service服務(wù)的上下游及服務(wù)內(nèi)部詳細(xì)展開(kāi)，細(xì)節(jié)如下：

（1）service的上游是多個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用，上游發(fā)起請(qǐng)求對(duì)同一個(gè)數(shù)據(jù)并發(fā)的進(jìn)行讀寫(xiě)操作，上例中并發(fā)進(jìn)行了一個(gè)uid=1的余額修改（寫(xiě)）操作與uid=1的余額查詢（讀）操作

（2）service的下游是數(shù)據(jù)庫(kù)DB，假設(shè)只讀寫(xiě)一個(gè)DB

（3）中間是服務(wù)層service，它又分為了這么幾個(gè)部分

（3.1）最上層是任務(wù)隊(duì)列

（3.2）中間是工作線程，每個(gè)工作線程完成實(shí)際的工作任務(wù)，典型的工作任務(wù)是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池讀寫(xiě)數(shù)據(jù)庫(kù)

（3.3）最下層是數(shù)據(jù)庫(kù)連接池，所有的SQL語(yǔ)句都是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)連接池發(fā)往數(shù)據(jù)庫(kù)去執(zhí)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(wù)

    // 任務(wù)邏輯處理，生成sql語(yǔ)句

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

    c.execSQL(sql); // 通過(guò)DB連接執(zhí)行sql語(yǔ)句

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

}

提問(wèn)：任務(wù)隊(duì)列其實(shí)已經(jīng)做了任務(wù)串行化的工作，能否保證任務(wù)不并發(fā)執(zhí)行？

答：不行，因?yàn)?span lang="EN-US">

（1）1個(gè)服務(wù)有多個(gè)工作線程，串行彈出的任務(wù)會(huì)被并行執(zhí)行

（2）1個(gè)服務(wù)有多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，每個(gè)工作線程獲取不同的數(shù)據(jù)庫(kù)連接會(huì)在DB層面并發(fā)執(zhí)行

提問(wèn)：假設(shè)服務(wù)只部署一份，能否保證任務(wù)不并發(fā)執(zhí)行？

答：不行，原因同上

提問(wèn)：假設(shè)1個(gè)服務(wù)只有1條數(shù)據(jù)庫(kù)連接，能否保證任務(wù)不并發(fā)執(zhí)行？

答：不行，因?yàn)?span lang="EN-US">

（1）1個(gè)服務(wù)只有1條數(shù)據(jù)庫(kù)連接，只能保證在一個(gè)服務(wù)器上的請(qǐng)求在數(shù)據(jù)庫(kù)層面是串行執(zhí)行的

（2）因?yàn)榉?wù)是分布式部署的，多個(gè)服務(wù)上的請(qǐng)求在數(shù)據(jù)庫(kù)層面仍可能是并發(fā)執(zhí)行的

提問(wèn)：假設(shè)服務(wù)只部署一份，且1個(gè)服務(wù)只有1條連接，能否保證任務(wù)不并發(fā)執(zhí)行？

答：可以，全局來(lái)看請(qǐng)求是串行執(zhí)行的，吞吐量很低，并且服務(wù)無(wú)法保證可用性

完了，看似無(wú)望了，

1）任務(wù)隊(duì)列不能保證串行化

2）單服務(wù)多數(shù)據(jù)庫(kù)連接不能保證串行化

3）多服務(wù)單數(shù)據(jù)庫(kù)連接不能保證串行化

4）單服務(wù)單數(shù)據(jù)庫(kù)連接可能保證串行化，但吞吐量級(jí)低，且不能保證服務(wù)的可用性，幾乎不可行，那是否還有解？

退一步想，其實(shí)不需要讓全局的請(qǐng)求串行化，而只需要“讓同一個(gè)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)能串行化”就行。

在一個(gè)服務(wù)內(nèi)，如何做到“讓同一個(gè)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)串行化”，只需要“讓同一個(gè)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)通過(guò)同一條DB連接執(zhí)行”就行。

如何做到“讓同一個(gè)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)通過(guò)同一條DB連接執(zhí)行”，只需要“在DB連接池層面稍微修改，按數(shù)據(jù)取連接即可”

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

CPool.GetDBConnection(longid)【返回id取模相關(guān)聯(lián)的DB連接】

這個(gè)修改的好處是：

（1）簡(jiǎn)單，只需要修改DB連接池實(shí)現(xiàn)，以及DB連接獲取處

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

（3）可以適用多種業(yè)務(wù)場(chǎng)景，取用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳入user-id取連接，取訂單數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳入order-id取連接即可

這樣的話，就能夠保證同一個(gè)數(shù)據(jù)例如uid在數(shù)據(jù)庫(kù)層面的執(zhí)行一定是串行的

稍等稍等，服務(wù)可是部署了很多份的，上述方案只能保證同一個(gè)數(shù)據(jù)在一個(gè)服務(wù)上的訪問(wèn)，在DB層面的執(zhí)行是串行化的，實(shí)際上服務(wù)是分布式部署的，在全局范圍內(nèi)的訪問(wèn)仍是并行的，怎么解決呢？能不能做到同一個(gè)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)一定落到同一個(gè)服務(wù)呢？

能否做到同一個(gè)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)落在同一個(gè)服務(wù)上？

上面分析了服務(wù)層service的上下游及內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再一起看一下應(yīng)用層上下游及內(nèi)部結(jié)構(gòu)

上圖是一個(gè)業(yè)務(wù)應(yīng)用的上下游及服務(wù)內(nèi)部詳細(xì)展開(kāi)，細(xì)節(jié)如下：

（1）業(yè)務(wù)應(yīng)用的上游不確定是啥，可能是直接是http請(qǐng)求，可能也是一個(gè)服務(wù)的上游調(diào)用

（2）業(yè)務(wù)應(yīng)用的下游是多個(gè)服務(wù)service

（3）中間是業(yè)務(wù)應(yīng)用，它又分為了這么幾個(gè)部分

（3.1）最上層是任務(wù)隊(duì)列【或許web-server例如tomcat幫你干了這個(gè)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(gè)事情了】，每個(gè)工作線程完成實(shí)際的業(yè)務(wù)任務(wù)，典型的工作任務(wù)是通過(guò)服務(wù)連接池進(jìn)行RPC調(diào)用

（3.3）最下層是服務(wù)連接池，所有的RPC調(diào)用都是通過(guò)服務(wù)連接池往下游服務(wù)去發(fā)包執(zhí)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(wù)

// 任務(wù)邏輯處理，組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)包packet，調(diào)用下游RPC接口

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

c.Send(packet); // 通過(guò)Service連接發(fā)送報(bào)文執(zhí)行RPC請(qǐng)求

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

}

似曾相識(shí)吧？沒(méi)錯(cuò)，只要對(duì)服務(wù)連接池進(jìn)行少量改動(dòng)：

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

CPool.GetServiceConnection(longid)【返回id取模相關(guān)聯(lián)的Service連接】

這樣的話，就能夠保證同一個(gè)數(shù)據(jù)例如uid的請(qǐng)求落到同一個(gè)服務(wù)Service上。

由于數(shù)據(jù)庫(kù)層面的讀寫(xiě)并發(fā)，引發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)與緩存數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題（本質(zhì)是后發(fā)生的讀請(qǐng)求先返回了），可能通過(guò)兩個(gè)小的改動(dòng)解決：

（1）修改服務(wù)Service連接池，id取模選取服務(wù)連接，能夠保證同一個(gè)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)都落在同一個(gè)后端服務(wù)上

（2）修改數(shù)據(jù)庫(kù)DB連接池，id取模選取DB連接，能夠保證同一個(gè)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)在數(shù)據(jù)庫(kù)層面是串行的

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