如何保证redis缓存与数据库的一致性

原创

Ambition的后花园 2023-08-25 23:30:14 ©著作权

文章标签 缓存数据库 Redis 缓存一致性 文章分类 Java 后端开发

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者Ambition的后花园的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

在使用 Redis 缓存时，确保与数据库的一致性是一个重要的问题。下面是一些常见的方法来保证 Redis 缓存与数据库的一致性：

方法

读写双写策略：当数据需要更新时，先更新数据库，再更新 Redis 缓存。这样可以确保数据库和缓存中的数据一致。

失效策略：当数据库中的数据被更新时，立即使对应的 Redis 缓存失效。这样下次读取时，Redis 将从数据库中重新加载最新数据并进行缓存。这种策略适用于数据更新频率低的情况。

延迟双删策略：当数据需要更新时，首先删除 Redis 缓存中的数据，然后更新数据库。在读取数据时，如果发现 Redis 缓存已经失效，则从数据库中重新加载数据并进行缓存。这种策略可以减轻数据库压力，并确保数据的一致性。

更新队列策略：将数据更新操作放入一个消息队列中，由消费者负责更新数据库和 Redis 缓存。这种方式可以异步地更新数据库和缓存，提高系统的响应速度，并减少数据库的负载。

采用数据库级别的缓存解决方案：有些数据库（例如 MySQL）提供了内置的缓存机制，可以直接使用数据库的缓存功能，这样可以避免 Redis 缓存与数据库的一致性问题。

无论采用哪种策略，对于读多写少的场景，使用 Redis 缓存可以极大地提高系统的性能和响应速度。但是在实现缓存与数据库的一致性时，需要根据具体业务场景和性能需求选择合适的策略，并进行充分测试和验证，以确保数据的一致性和可靠性。

案例

假设你正在开发一个电子商务网站，其中有一个商品详情页需要频繁地被访问。为了提高性能，你使用 Redis 缓存来存储该商品的信息，并且设置了缓存失效时间为5分钟。

在这个场景中，你可以采用读写双写策略来保证 Redis 缓存与数据库的一致性：

当用户请求商品详情页时，首先检查 Redis 缓存中是否存在该商品的信息。
如果缓存中存在该商品的信息，直接返回给用户。
如果缓存中不存在该商品的信息，从数据库中获取商品信息，并将其存储到 Redis 缓存中。
在存储到 Redis 缓存之前，先更新数据库中的商品信息。
设置 Redis 缓存的失效时间为5分钟，确保数据及时更新。

这样，在用户请求商品详情页时，如果缓存有效，则直接从缓存中读取数据，减少了对数据库的查询压力，并提高了系统响应速度。如果缓存失效，系统会重新从数据库加载最新的商品信息并进行缓存，以便下一次请求时使用。

通过这种读写双写策略，你可以保证 Redis 缓存中的商品信息与数据库中的数据保持一致，同时提高了系统的性能和用户体验。

需要注意的是，对于频繁更新的数据，可以采用更加精细的缓存策略，比如使用延迟双删策略或者消息队列来保证数据的一致性和性能的平衡。在实际应用中，需要根据具体业务场景和需求进行选择和优化。

代码实现

import redis.clients.jedis.Jedis;
import redis.clients.jedis.JedisPool;
import redis.clients.jedis.JedisPoolConfig;

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.SQLException;

public class RedisCacheExample {
    private static final String REDIS_HOST = "localhost";
    private static final int REDIS_PORT = 6379;
    private static final int REDIS_DB = 0;
    private static final int REDIS_EXPIRY_SECONDS = 300;

    private static final String MYSQL_HOST = "localhost";
    private static final int MYSQL_PORT = 3306;
    private static final String MYSQL_DB = "mydatabase";
    private static final String MYSQL_USER = "root";
    private static final String MYSQL_PASSWORD = "password";

    private static final JedisPool jedisPool = new JedisPool(new JedisPoolConfig(), REDIS_HOST, REDIS_PORT);

    public static void main(String[] args) {
        int productId = 123;
        String productDetails = getProductDetails(productId);
        System.out.println(productDetails);
    }

    private static String getProductDetails(int productId) {
        try (Jedis jedis = jedisPool.getResource()) {
            String key = "product:" + productId;
            String productInfo = jedis.get(key);

            if (productInfo != null) {
                // 缓存命中，直接返回缓存中的数据
                return productInfo;
            } else {
                // 缓存未命中，从数据库获取商品信息
                String productDetails = fetchProductDetailsFromDatabase(productId);

                if (productDetails != null) {
                    // 将商品信息存储到 Redis 缓存中，并设置过期时间
                    jedis.setex(key, REDIS_EXPIRY_SECONDS, productDetails);
                    return productDetails;
                } else {
                    // 数据库中不存在该商品信息
                    return "Product not found";
                }
            }
        }
    }

    private static String fetchProductDetailsFromDatabase(int productId) {
        try (Connection connection = DriverManager.getConnection(getMysqlUrl(), MYSQL_USER, MYSQL_PASSWORD);
             PreparedStatement statement = connection.prepareStatement("SELECT details FROM products WHERE id = ?")) {
            statement.setInt(1, productId);
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery();
            if (resultSet.next()) {
                return resultSet.getString("details");
            }
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }

    private static String getMysqlUrl() {
        return "jdbc:mysql://" + MYSQL_HOST + ":" + MYSQL_PORT + "/" + MYSQL_DB;
    }
}

在这个示例中，我们使用 Jedis 客户端库连接到 Redis 服务器，并通过 JDBC 连接器连接到 MySQL 数据库。getProductDetails() 方法实现了读写双写策略：