缓存与数据库一致性：从问题到解决方案全解析
一、⼀致性问题的由来：为什么会不一致？
我们先从现实例子出发，来看为什么会出现一致性问题：
📦 场景举例：电商下单业务
- 用户提交订单 → 服务写入数据库订单表；
- 同时更新缓存（比如用户的订单数量缓存）；
- 如果在更新缓存前服务宕机了，那么缓存没有更新；
- 数据库是最新的，缓存却是旧的。
这个时候就出现了“缓存与数据库数据不一致”的问题。
二、可能出现不一致的典型操作顺序
| 操作顺序 | 描述 | 风险 |
|---|---|---|
| ✅ 正常流程 | 先更新数据库，再删除缓存 | 无 |
| ❌ 反向顺序 | 先删除缓存，再更新数据库 | 如果更新慢或失败，可能被其他请求重新写入旧缓存 |
| ❌ 异步删除缓存 | 更新数据库后异步删除缓存 | 异步失败就不会删掉缓存了 |
| ❌ 多线程并发写 | 请求并发，缓存与数据库互不协调 | 脏数据风险高 |
三、解决方案详解
✅ 方案 1：先更新数据库，再删除缓存（强一致）
这是大多数系统采用的方式：
1. update DB
2. delete cache
目前最流行的缓存读写策略 Cache Aside Pattern（旁路缓存模式）就是采用的先写数据库，再删缓存的方式。
- 失效：应用程序先从缓存读取数据，如果数据不存在，再从数据库中读取数据，成功后，放入缓存。
- 命中：应用程序从缓存读取数据，如果数据存在，直接返回。
- 更新：先把数据写入数据库，成功后，再让缓存失效。
优点：只要删除成功，下一次读请求就会重新回源数据库拿到最新值再写入缓存。
缺点：并发高时，如果删缓存和数据库之间被另一个请求读到了旧缓存，就不一致。
✅ 方案 2：延迟双删策略（推荐）
为了防止缓存刚删完就被其他线程重新写回老数据，可以在第一次删缓存后等待一段时间再次删一次：
updateDB();
deleteCache();
Thread.sleep(500);
deleteCache();
适用于读多写少的场景，第二次延迟删除是为了避免“击穿后写入旧数据”。
✅ 方案 3：消息队列补偿策略（最终一致性）
流程如下：
1. 更新数据库成功后，发送一条消息到 MQ（如 Kafka、RocketMQ）
2. 缓存服务订阅这个消息，接收到后再删除缓存
可以专门起一个服务（比如 Canal，阿里巴巴 MySQL binlog 增量订阅&消费组件）去监听 MySQL 的 binlog，获取需要操作的数据。
然后用一个公共的服务获取订阅程序传来的信息，进行缓存删除。
这种方式虽然降低了对业务的侵入，但增加了整个系统的复杂度，适合分布式系统中异步解耦场景。
📌 要求 MQ 高可靠、要做消息幂等处理
✅ 方案 4：读写都走缓存（缓存作为主存）
比如电商秒杀场景，订单库存都缓存于 Redis，数据库作为持久化。
- 所有写操作先写 Redis
- 后台定时同步到 DB（MySQL）
- 或使用 binlog 异步写入（如 Canal）
风险：系统崩溃前未同步的缓存可能丢失，适用于对一致性要求不极端高的场景。
四、附图：缓存与数据库一致性解决策略图
五、常见问题及应对策略
| 面试提问 | 建议回答 |
|---|---|
| 如何保证缓存和数据库一致性？ | 描述“先更新数据库，再删除缓存”的基本原则，提出“延迟双删”、“消息队列”等高级策略 |
| 如果缓存刚删完就被旧值写回了怎么办？ | 回答“延迟双删”或“使用分布式锁防止并发更新” |
| 缓存更新失败怎么办？ | 回答“使用 MQ 补偿机制，做幂等重试” |