架构师面试（九）：缓存一致性

问题

关于【数据库和缓存】一致性，下面哪几项是在线上生产环境中相对合理的处理方式？ 

A. 对于查询操作，先查缓存，如果为空则查 DB，然后将数据带入缓存；

B. 对于插入操作，只写 DB 即可；

C. 对于删除操作，先删除缓存，再删 DB；

D. 对于更新操作，先更新 DB，再更新缓存。

解析

需要先明确两个问题：

1、引入缓存的目的是什么

引入缓存是为了提供高性能的数据读取；也就是缓存是为了抗高吞吐的读操作，而非写操作。

2、数据库和缓存的适用场景是什么

首先，业务如果是追求数据的强一致性，则不用缓存；也就是数据库和缓存之间实现的是最终一致性，只是不同业务对数据不一致的时间窗口大小要求不同而已；然后，对于写多读少的场景，不用缓存；根据引入缓存的目的分析，数据库和缓存配合适合的是读多写少的业务场景。

为了方便实现数据库和缓存之间的最终一致性，从实现成本和降低复杂性考虑，我们从整体上设计完整的实现思路，如下：

1、 插入操作：只写数据库即可

如果写完数据库后，再写缓存，在并发场景下，会产生ABBA问题；

所谓ABBA问题是这样的：客户端A 要对变量X写入5， 同时客户端B要对X写入6；因为是并发，所以写入的时序很可能为【数据库X=5(A 操作)】【数据库X=6(B操作)】【缓存X=6(B操作)】【缓存X=5(A操作)】，结果就是 数据库中的X=6而缓存中的X=5。

2、查询操作：先查询 缓存，如果为空则查询 数据库，然后将查询到的数据写入缓存

在并发场景下，最多会导致对缓存的重复写入，浪费一点算力而已，但不会导致数据库和缓存的不一致性。

3、删除操作：先删除数据库，再删除缓存

釜底抽薪，所以先删除数据库中的数据；如果先删除缓存，会很容易因为查询操作导致数据再次写入缓存；这个地方需要注意的是，删除缓存操作有可能失败，我们后面集中解决这个问题。

4、更新操作：先更新数据库，再删除缓存

为什么是删除缓存，而非更新缓存呢？如果是更新缓存，在并发场景下仍然会很容易出现ABBA的问题；所以删除缓存简单粗暴，让数据为空（在查询操作中让数据补齐即可），非常有效地避免了数据库和缓存的不一致性；这个地方也需要注意的是，删除缓存操作有可能失败，同样我们后面集中解决它。

整体来看，对于CRUD操作有了一个完整的数据库和缓存一致性的解决方案；唯一需要解决的问题就是：删除缓存失败时，该如何处理？

1. 通过缓存的过期策略删除key

2. 基于事务消息对缓存进行删除

3. 基于binlog方式对缓存进行删除

4. 通过离线任务对删除失败的缓存key进行清理

5. 基于分布式锁解决ABBA问题

答案

AB