Sollte in einem Szenario mit hoher Parallelität zuerst der Cache oder die Datenbank aktualisiert werden?-javaLernprogramm-php.cn

Sollte in einem Szenario mit hoher Parallelität zuerst der Cache oder die Datenbank aktualisiert werden?

In großen Systemen werden normalerweise Caching-Mechanismen eingeführt, um den Datenbankdruck zu verringern. Sobald Caching eingeführt wird, kann es leicht zu Inkonsistenzen zwischen Cache- und Datenbankdaten kommen, sodass Benutzer alte Daten sehen .

Um Dateninkonsistenzen zu reduzieren, ist der Mechanismus zur Aktualisierung des Caches und der Datenbank besonders wichtig. Als nächstes werde ich Sie durch die Fallstricke führen.

Sollte in einem Szenario mit hoher Parallelität zuerst der Cache oder die Datenbank aktualisiert werden?

Cache beiseite

Bypass Cache ist eine häufig verwendete Caching-Strategie. Cache aside也就是旁路缓存，是比较常用的缓存策略。

（1）读请求（1）写请求常见流程

首先更新数据库，然后从缓存中删除该数据。

看了写请求的图之后，有些同学可能要问了：为什么要删除缓存，直接更新不就行了？这里涉及到几个坑，我们一步一步踩下去。

Cache aside踩坑

Cache aside策略如果用错就会遇到深坑，下面我们来逐个踩。

踩坑一：先更新数据库，再更新缓存

如果同时有两个写请求需要更新数据，每个写请求都先更新数据库再更新缓存，在并发场景可能会出现数据不一致的情况。

如上图的执行过程：

（1）写请求1更新数据库，将 age 字段更新为18；

（2）写请求2

🎜Cache beiseite Schreibanfrage🎜🎜🎜Zuerst aktualisieren Datenbank und löschen Sie die Daten aus dem Cache. 🎜🎜Nachdem sie sich das Bild der Schreibanfrage angesehen haben, fragen sich einige Schüler möglicherweise: Warum müssen wir den Cache löschen? Können wir ihn nicht einfach direkt aktualisieren? Hier gibt es mehrere Fallstricke. Lassen Sie uns diese Schritt für Schritt durchgehen. 🎜

Cache-Aside-Trap

🎜Cache-Aside-Strategie tritt auf, wenn sie falsch verwendet wird. Es ist tief Grube, lasst uns einer nach dem anderen hineingehen. 🎜🎜🎜 Fallstrick 1: Aktualisieren Sie zuerst die Datenbank und dann den Cache🎜🎜Wenn es zwei Schreibanforderung muss Daten aktualisieren. Jede Schreibanforderung aktualisiert zuerst die Datenbank und dann den Cache. In gleichzeitigen Szenarien kann es zu Dateninkonsistenzen kommen. 🎜🎜 Sollte in einem Szenario mit hoher Parallelität zuerst der Cache oder die Datenbank aktualisiert werden?

🎜Aktualisieren Sie zuerst die Datenbank und dann den Cache.🎜🎜🎜Ausführung als oben gezeigt Prozess: 🎜🎜(1)Anfrage 2 schreibenAktualisieren Sie die Datenbank und aktualisieren Sie das Altersfeld auf 20;🎜

(3)写请求2更新缓存，缓存 age 设置为20；

（4）写请求1更新缓存，缓存 age 设置为18；

执行完预期结果是数据库 age 为20，缓存 age 为20，结果缓存 age为18，这就造成了缓存数据不是最新的，出现了脏数据。

踩坑二：先删缓存，再更新数据库

如果写请求的处理流程是先删缓存再更新数据库，在一个读请求和一个写请求并发场景下可能会出现数据不一致情况。

如上图的执行过程：

（1）写请求删除缓存数据；

（2）读请求查询缓存未击中(Hit Miss)，紧接着查询数据库，将返回的数据回写到缓存中；

（3）写请求

(4) Der Verarbeitungsablauf der Schreibanforderung ist Löschen Sie zuerst den Cache und aktualisieren Sie dann die Datenbank, in einem Read request und ein Schreibanforderung In gleichzeitigen Szenarien kann es zu Dateninkonsistenzen kommen. 🎜

Löschen Sie zuerst den Cache und aktualisieren Sie dann die Datenbank

🎜Der Ausführungsprozess wie oben gezeigt:🎜🎜(1)Write requestCache-Daten löschen; 🎜🎜(2)Read request Cache-Miss abfragen (Hit Miss) und dann die Datenbank abfragen , schreibe die zurückgegebenen Daten zurück in den Cache; 🎜🎜(3)Anfrage schreiben zum Aktualisieren der Datenbank. 🎜

Nach dem gesamten Vorgang habe ich festgestellt, dass 数据库中age为20，缓存中age为18，缓存和数据库数据不一致，缓存出现了脏数据。

踩坑三：先更新数据库，再删除缓存

在实际的系统中针对写请求还是推荐先更新数据库再删除缓存，但是在理论上还是存在问题，以下面这个例子说明。

如上图的执行过程：

（1）读请求先查询缓存，缓存未击中，查询数据库返回数据；

（2）写请求更新数据库，删除缓存；

（3）读请求回写缓存；

整个流程操作下来发现数据库age为20，缓存age为18

Falle 3: Zuerst die Datenbank aktualisieren und dann den Cache löschen

Im tatsächlichen System Schreibanfrage oder empfohlenAktualisieren Sie zuerst die Datenbank und löschen Sie dann den Cache, aber theoretisch gibt es immer noch Probleme, wie im folgenden Beispiel gezeigt. 🎜

Aktualisieren Sie zuerst die Datenbank und löschen Sie dann den Cache

🎜Der Ausführungsprozess wie oben gezeigt:🎜🎜(1)Read request fragt zuerst den Cache ab. Wenn der Cache nicht erreicht wird, wird abgefragt Datenbank zur Rückgabe von Daten; 🎜🎜 (2)Datenbankalter ist 20,

Cache-Alter beträgt 18 code>, das heißt, die Datenbank und der Cache sind inkonsistent, was dazu führt, dass die von der Anwendung aus dem Cache gelesenen Daten alte Daten sind. 🎜🎜Aber wenn wir sorgfältig darüber nachdenken, ist die Wahrscheinlichkeit, dass das oben genannte Problem auftritt, tatsächlich sehr gering, da Datenbankaktualisierungsvorgänge normalerweise mehrere Größenordnungen mehr Zeit in Anspruch nehmen als Speichervorgänge. Der letzte Schritt im Bild oben ist das Zurückschreiben Cache (Alter 18 einstellen) sehr schnell. Dies geschieht normalerweise vor dem Aktualisieren der Datenbank. 🎜<p data-tool="mdnice编辑器" style="padding-top: 8px;padding-bottom: 8px;line-height: 26px;text-align: justify;font-size: 15px;">Was tun, wenn dieses Extremszenario eintritt? Wir müssen uns eine Lösung überlegen: <code style="font-size: 14px;padding: 2px 4px;border-radius: 4px;margin-right: 2px;margin-left: 2px;background-color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: „Operator Mono“, Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(0, 0, 153);“>Ablaufzeit der Cache-Dateneinstellung

. Normalerweise kann es im System vorkommen, dass eine kleine Datenmenge für kurze Zeit inkonsistent ist.


Read through
在 Cache Aside 更新模式中，应用代码需要维护两个数据源头：一个是缓存，一个是数据库。而在 Read-Through 策略下，应用程序无需管理缓存和数据库，只需要将数据库的同步委托给缓存提供程序 Cache Provider 即可。所有数据交互都是通过抽象缓存层完成的。
Read-Through流程
如上图，应用程序只需要与Cache Provider交互，不用关心是从缓存取还是数据库。
在进行大量读取时，Read-Through 可以减少数据源上的负载，也对缓存服务的故障具备一定的弹性。如果缓存服务挂了，则缓存提供程序仍然可以通过直接转到数据源来进行操作。
Read-Through 适用于多次请求相同数据的场景

Durchlesen
Im Cache Aside-Aktualisierungsmodus muss der Anwendungscode zwei beibehalten Es gibt zwei Datenquellen: eine ist der Cache und die andere ist die Datenbank. Und in Cache-Anbieter. Alle Dateninteraktionen erfolgen über Read-Through-Prozess
🎜Wie oben gezeigt, muss die Anwendung nur mit Cache ProviderInteraktion, unabhängig davon, ob sie aus dem Cache oder der Datenbank abgerufen wird. 🎜🎜Bei umfangreichen Lesevorgängen gilt: 
In Cache-Aside ist die Anwendung dafür verantwortlich, Daten von der Datenquelle abzurufen und im Cache zu aktualisieren. 
Bei Read-Through wird diese Logik normalerweise von einem unabhängigen Cache-Anbieter (Cache Provider) unterstützt. 


Durchschreiben
Cache-Anbieter ist für die Aktualisierung der zugrunde liegenden Datenquelle und des Caches verantwortlich. Write-Through 策略下，当发生数据更新(Write)时，缓存提供程序 Cache Provider 负责更新底层数据源和缓存。
缓存与数据源保持一致，并且写入时始终通过抽象缓存层到达数据源。
Cache Provider类似一个代理的作用。
Write-Through流程

Write behind
Write behind在一些地方也被成为Write back， 简单理解就是：应用程序更新数据时只更新缓存， Cache Provider每隔一段时间将数据刷新到数据库中。说白了就是延迟写入
Der Cache stimmt mit der Datenquelle überein und Schreibvorgänge passieren immer -color: rgba(27, 31, 35, 0.05);font-family: „Operator Mono“, Consolas, Monaco, Menlo, monospace;word-break: break-all;color: rgb(0, 0, 153); ">Abstrakte Caching-Ebene erreicht die Datenquelle. 🎜🎜Write-Through-Prozess
🎜🎜🎜Hinterschreiben🎜🎜Write behind wird an manchen Stellen auch Zurückschreiben, ein einfaches Verständnis ist: Wenn die Anwendung Daten aktualisiert, aktualisiert sie nur den Cache, Cache Provider aktualisiert in regelmäßigen Abständen Daten in der Datenbank. Um es ganz klar auszudrücken: Es istSchreiben hinter dem Prozess
Wie im Bild oben gezeigt, schreibt der Cache-Anbieter beim Aktualisieren zweier Daten durch die Anwendung diese sofort in den Cache, nach einer gewissen Zeit werden sie jedoch stapelweise in die Datenbank geschrieben. 
Diese Methode hat Vor- und Nachteile: 

优点是数据写入速度非常快，适用于频繁写的场景。
缺点



Zusammenfassend
Nachdem ich so viel gelernt habe, glaube ich, dass jeder ein klares Verständnis der Cache-Update-Strategie hat. Abschließend noch eine kleine Zusammenfassung. 
Es gibt drei Hauptstrategien für die Cache-Aktualisierung: 

Cache beiseite

Durchlesen/Schreiben

Nachschreiben
Cache beiseite aktualisiert normalerweise zuerst die Datenbank und löscht dann normalerweise den Cache legt außerdem eine Cache-Zeit für die Daten fest. 
Lesen/Schreiben wird im Allgemeinen von einem Cache-Anbieter für externe Lese- und Schreibvorgänge bereitgestellt, und die Anwendung muss nicht wissen, ob der Cache oder die Datenbank betrieben wird. 🎜🎜Write dahinter versteht einfach, dass es sich um einen verzögerten Schreibvorgang handelt. Der Cache-Anbieter führt von Zeit zu Zeit eine Stapeleingabe in die Datenbank durch. Der Vorteil besteht darin, dass die Anwendung sehr schnell schreibt. 🎜🎜Okay, das war's für heute. Hast du die Lektion gelernt? 🎜

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