作者：京東零售 于瀧
一、背景
在高并發場景中，為防止大量請求直接訪問資料庫，緩解資料庫壓力，常用的方式一般會增加快取層起到緩沖作用，減少資料庫壓力，引入快取，就會涉及到快取與資料庫中資料如何保持一致性問題，本文將對幾種快取與資料庫保證資料一致性的使用方式進行分析，為保證高并發性能，以下分析場景不考慮執行的原子性及加鎖等強一致性要求的場景，僅追求最終一致性，
二、讀取程序
? 讀快取
? 如果快取里沒有值，那就讀取資料庫的值
? 同時把這個值寫進快取中
三、更新程序
更新操作有多種策略，各有優劣，主要針對此場景進行分析
策略1：先更新db，再洗掉快取（常用的Cache-Aside Pattern旁路快取）
問題：
1.如果更新db成功，刪快取失敗，將導致資料不一致
2.極端場景，請求A讀，B寫
1)此時快取剛好失效 2）A查庫得到舊值 3）B更新DB成功
4）B洗掉快取 5）A將查到的舊值更新到快取中
此場景的發生需要步驟2）查db 始終慢于 3）的更新db，才能導致4）先于5）執行，通常db的查詢是要快于寫入的，所以此極端場景的產生過于嚴格，不易發生
策略2：先更新db,再更新快取
問題：
1.并發更新場景下，更新快取會導致資料不一致
2.根據讀寫比，考慮是否有必要頻繁同步更新快取，而且，如果構造快取中資料過于復雜，或者資料更新頻繁，但是讀取并不頻繁的情況，還會造成不必要的性能損耗
此種方式不推薦
策略3:先更新快取,再更新db
同上，不推薦
策略4：先刪快取，再更新db
先刪快取，雖然解決了策略1中，后刪快取如果失敗的場景，但也會發生不一致的問題
例如：請求 A 洗掉快取，這時請求B來查，就會擊穿到資料庫，B讀取到舊的值后寫入快取，A正常更新db,由于時間差導致資料不一致的情況
策略5：快取延時雙刪
該策略兼容了策略1和策略4,解決了先刪快取還是后刪快取的問題，如策略1中，更新db后刪快取失敗和策略4中的不一致場景，該策略可以將延時時間內（比如延時10ms）所造成的快取臟資料，再次洗掉，但是，如果延時刪快取失敗，策略4中不一致問題還會發生，同時延時的實作，如創建執行緒，或者引入mq異步，可能會增加系統復雜度問題，
策略6：變種雙刪，前置快取過期時間
該策略針對策略1中后刪快取失敗的場景，前置一層快取資料過期時間（具體時間根據自身系統本身評估，如可覆寫db讀寫耗時或一致性容忍度等），更新db后就算刪快取失敗，在expire時間后也能保證快取中無資料，同時，前置expire失敗，或者更新db失敗，都不會影響資料一致，
能夠解決策略4中的問題：請求 A 洗掉快取，這時請求B來查，就會擊穿到資料庫，B讀取到舊的值后寫入快取，A正常更新db,由于時間差導致資料不一致的情況，描述圖如下：
本策略中步驟1為expire快取，不會發生擊穿快取到資料庫的情況,資料將直接回傳，除非更極端情況，如下圖:
expire時間沒有覆寫住更新db的耗時，類似策略1中極端場景，此處不贅述
四、總結
對于每種方案策略，各有利弊，但一致性問題始終存在（文章開頭排除了原子性和鎖），只是發生的幾率在一點點慢慢變小了，方案的評估不僅要根據自身系統的業務場景，如讀寫比、并發量、一致性容忍度，還要考慮系統復雜度，投入產出比等，尋找最合適的方案，
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