MySQL与Redis一致性问题分析

一、一致性问题概述

1.1 什么是一致性问题？

在数据库-缓存架构中，当MySQL中的数据（最新值）与Redis缓存中的数据（缓存旧值）出现差异时，由于程序总是优先读取Redis缓存，就会导致应用程序获取到过期数据，这种现象称为缓存一致性问题。

1.2 一致性分类

• 强一致性：读取的数据永远是最新值
• 弱一致性：尽可能的保证某个时间级别后可以读到最新值

要实现强一致性，必然要加锁，不符合缓存思想

所以MySQL与Redis一致性问题是弱一致性问题，要保证的是数据最终一致，且尽可能减少不一致时间

二、一致性解决方案 

2.1 基本操作规范

读写线程标准操作：

操作类型	处理流程
读操作	1. 检查Redis缓存 2. 命中则返回缓存值 3. 未命中则读取MySQL 4. 将结果写入Redis
写操作	1. 更新MySQL数据 2. 对Redis执行删除或覆盖写

2.2 不同场景分析

• 场景1：单线程操作 (无一致性问题)

                读线程：Redis值始终为最新值

                写线程：删除策略(Redis无数据)；覆盖策略(Redis值为最新值)

• 场景2：多个读线程并发 (无一致性问题)

                所有读线程读取并写入相同的最新值到Redis (Redis值始终为最新值)

• 场景3：多个写线程并发

                覆盖写策略：

                        相当于双写数据库(需要分布式锁保证一致性)

                删除策略：

                        写线程只删除Redis不更新(Redis无数据)

        推荐方案：写线程采用删除策略

• 场景4：读写并发（重点问题）

                写线程更新MySQL后删除Redis

                在此期间读线程可能：

                        在MySQL数据被写之前读取到MySQL旧值

                        在Redis值被删除后将旧值写入Redis

注意到：

        读操作（读MySQL+写Redis）通常比写操作（写MySQL+删Redis）快

        时间窗口较小但仍可能发生(低概率事件)

        我们需要保证 写Redis(旧值) 操作后面存在 删Redis 操作

 2.3 解决方案

        延迟双删策略：

        写线程在更新MySQL前删除Redis (避免MySQL更新时，其他请求读取已失效的缓存)

        在更新MySQL后延迟一定时间(如500ms)后再次删除 (应对读线程写入的旧值)

        在延迟期间可能存在短暂的不一致，可以通过多次删除 减少不一致时间

        优点：捕获可能的脏写

        缺点：引入额外开销(删除两次缓存)、增加系统复杂度(引入消息队列，异步延迟删除)