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如何实现多控缓存一致性

发布时间: 2023-06-10 04:29:04

㈠ 怎么实现redis的数据库缓存(redis实现缓存的流程)

大致为两种措施:

一、脚本同步:

1、自己写脚本将数据库数据写入到redis/memcached。

2、这就涉及到实时数据变更的问题(mysqlrowbinlog的实时分析),binlog增量订阅Alibaba的canal,以及缓存层数据丢失/失效后的数据同步恢复问题。

二、纯贺业务层实现:

1、先读取nosql缓存层,没有数据再读取mysql层,并写入数据到nosql。

2、nosql层做好多节点分布式(一致性hash),以及节点失效后替代方案(多层hash寻找相邻替代节点),和数据震荡恢复了。

redis实现数据库缓存的分析:

对于变化频率非常快的数据来说,如果还选择传统的静态缓存方式(Memocached、FileSystem等)展示数据,可能在缓存的存取上会有很大的开销则裤差,并不能很好的满足需要,而Redis这样基于内存的NoSQL数据库,就非常适合担任实时数据的容器。

但是往往又有数据可靠性的需求,采用MySQL作为数据存储,不会因为内存问题而引起数据丢失,同时也可以利用关系数据库的特性实现很多功能。所以就会很自然的想到是否可以采用MySQL作为数据存孙皮储引擎,Redis则作为Cache。

MySQL到Redis数据复制方案,无论MySQL还是Redis,自身都带有数据同步的机制,比较常用的MySQL的Master/Slave模式,就是由Slave端分析Master的binlog来实现的,这样的数据复制其实还是一个异步过程,只不过当服务器都在同一内网时,异步的延迟几乎可以忽略。那么理论上也可用同样方式,分析MySQL的binlog文件并将数据插入Redis。

因此这里选择了一种开发成本更加低廉的方式,借用已经比较成熟的MySQLUDF,将MySQL数据首先放入Gearman中,然后通过一个自己编写的PHPGearmanWorker,将数据同步到Redis。比分析binlog的方式增加了不少流程,但是实现成本更低,更容易操作。

㈡ JAVA 对象缓存一致性

你说的问题属性多线程编程,根据你的要求,解决方法不难,你同学的说法也基本正确。下面是解答:

在定义属性 permit的添加 volatile关键字即可,示例
public class Login {
private volatile boolean permit;
}

如果不能解决这个问题,可能要涉及到多线程的其它问题。不过我想来想去,示例肯定能解决你的问题,因为你说的是缓存方面,且必须保证代码逻辑不能有误。

㈢ 缓存一致性指的是什么

首先明白什么是缓存,缓存是介于物理存储与CPU处理之间的一段内存空间,主要用于存储从物理存储读出、或者要写入的数据,这需要硬件或者软件支持。如果读取或写入物理存储中的一个字节或一段数据,如果没有缓存,那么每次的读写请求都会直接访问物理存储,而物理存储的速度一般都比较慢,而且物理定位也比较慢,缓存使用后,可以一次性读出需要的数据相邻的数据,暂时存储在缓存中,下面如果还要读取,而这部分数据已经在缓存了,就不需要再去读取物理存储,同样,如果是写操作,可以先将需要写入的数据暂时保存在缓存中,等到缓存过期或者强行清空时,再一次写入物理存储。这样可以把多次的物理存储访问,变成一次物理存储的访问,提高访问效率。具体的操作算法这里不多作阐述。

缓存的一致性就是指缓存中的数据是否和目标存储中的数据是一样的,也就是说缓存中已经修改得数据是否已经保存到了物理存储中,物理存储中已经被修改得内容,是否与缓存的内容是一样的。这就是一致性的概念。

㈣ 数据库事务原子性,一致性是怎样实现的

这个问题的有趣之处,不在于问题本身(“原子性、一致性的实现机制是什么”),而在于回答者的分歧反映出来的另外一个问题:原子性和一致性之间的关系是什么?

我特别关注了@我练功发自真心
的答案,他正确地指出了,为了保证事务操作的原子性,必须实现基于日志的REDO/UNDO机制。但这个答案仍然是不完整的,因为原子性并不能够完全保证一致性。

按照我个人的理解,在事务处理的ACID属性中,一致性是最基本的属性,其它的三个属性都为了保证一致性而存在的。

首先回顾一下一致性的定义。所谓一致性,指的是数据处于一种有意义的状态,这种状态是语义上的而不是语法上的。最常见的例子是转帐。例如从帐户A转一笔钱到帐户B上,如果帐户A上的钱减少了,而帐户B上的钱却没有增加,那么我们认为此时数据处于不一致的状态。


数据库实现的场景中,一致性可以分为数据库外部的一致性和数据库内部的一致性。前者由外部应用的编码来保证,即某个应用在执行转帐的数据库操作时,必须在
同一个事务内部调用对帐户A和帐户B的操作。如果在这个层次出现错误,这不是数据库本身能够解决的,也不属于我们需要讨论的范围。后者由数据库来保证,即
在同一个事务内部的一组操作必须全部执行成功(或者全部失败)。这就是事务处理的原子性。

为了实现原子性,需要通过日志:将所有对
数据的更新操作都写入日志,如果一个事务中的一部分操作已经成功,但以后的操作,由于断电/系统崩溃/其它的软硬件错误而无法继续,则通过回溯日志,将已
经执行成功的操作撤销,从而达到“全部操作失败”的目的。最常见的场景是,数据库系统崩溃后重启,此时数据库处于不一致的状态,必须先执行一个crash
recovery的过程:读取日志进行REDO(重演将所有已经执行成功但尚未写入到磁盘的操作,保证持久性),再对所有到崩溃时尚未成功提交的事务进行
UNDO(撤销所有执行了一部分但尚未提交的操作,保证原子性)。crash
recovery结束后,数据库恢复到一致性状态,可以继续被使用。

日志的管理和重演是数据库实现中最复杂的部分之一。如果涉及到并行处理和分布式系统(日志的复制和重演是数据库高可用性的基础),会比上述场景还要复杂得多。

但是,原子性并不能完全保证一致性。在多个事务并行进行的情况下,即使保证了每一个事务的原子性,仍然可能导致数据不一致的结果。例如,事务1需要将100元转入帐号A:先读取帐号A的值,然后在这个值上加上100。但是,在这两个操作之间,另一个事务2修改了帐号A的值,为它增加了100元。那么最后的结果应该是A增加了200元。但事实上,
事务1最终完成后,帐号A只增加了100元,因为事务2的修改结果被事务1覆盖掉了。

为了保证并发情况下的一致性,引入了隔离性,即保证每一个事务能够看到的数据总是一致的,就好象其它并发事务并不存在一样。用术语来说,就是多个事务并发执行后的状态,和它们串行执行后的状态是等价的。怎样实现隔离性,已经有很多人回答过了,原则上无非是两种类型的锁:


种是悲观锁,即当前事务将所有涉及操作的对象加锁,操作完成后释放给其它对象使用。为了尽可能提高性能,发明了各种粒度(数据库级/表级/行级……)/各
种性质(共享锁/排他锁/共享意向锁/排他意向锁/共享排他意向锁……)的锁。为了解决死锁问题,又发明了两阶段锁协议/死锁检测等一系列的技术。

一种是乐观锁,即不同的事务可以同时看到同一对象(一般是数据行)的不同历史版本。如果有两个事务同时修改了同一数据行,那么在较晚的事务提交时进行冲突
检测。实现也有两种,一种是通过日志UNDO的方式来获取数据行的历史版本,一种是简单地在内存中保存同一数据行的多个历史版本,通过时间戳来区分。

锁也是数据库实现中最复杂的部分之一。同样,如果涉及到分布式系统(分布式锁和两阶段提交是分布式事务的基础),会比上述场景还要复杂得多。

@
我练功发自真心
提到,其他回答者说的其实是操作系统对atomic的理解,即并发控制。我不能完全同意这一点。数据库有自己的并发控制和锁问题,虽然在原理上和操作系统
中的概念非常类似,但是并不是同一个层次上的东西。数据库中的锁,在粒度/类型/实现方式上和操作系统中的锁都完全不同。操作系统中的锁,在数据库实现中
称为latch(一般译为闩)。其他回答者回答的其实是“在并行事务处理的情况下怎样保证数据的一致性”。

最后回到原来的问题(“原子性、一致性的实现机制是什么”)。我手头有本Database
System
Concepts(4ed,有点老了),在第15章的开头简明地介绍了ACID的概念及其关系。如果你想从概念上了解其实现,把这本书的相关章节读完应该能大概明白。如果你想从实践上了解其实现,可以找innodb这样的开源引擎的源代码来读。不过,即使是一个非常粗糙的开源实现(不考虑太复杂的并行处理,不考虑分布式系统,不考虑针对操作系统和硬件的优化之类),要基本搞明白恐怕也不是一两年的事。

㈤ java多线程下如何保证数据的一致性

以mysql来说,可能出现脏读、不可重复读以及幻读,mysql默认设置是可重复读,即一次事务中不会读取到不同的数据。
可以做如下操作:
1)打开两个客户端,均设置为RR;
2)在一个事务中,查询某个操作查到某份数据;比如是某个字段version=1存在数据;
3)在另一个事务中,删除这份version=1的数据;删除后,在2所属的事务中查询数据是没有变化的,还是存在version=1的数据;
4)当我们在2所属的事务中继续更新数据,那么会发现更新不了,明明我们就看到了这份version=1的数据;
缓存一致性:
缓存一致,与什么一致?是与数据库一致,对外查询每个时刻一致;所以在针对于缓存与数据库之间该先更新哪一个呢?可能有人觉得我先更新数据库,再更新缓存不就行了吗?但是有想过个问题吗?
当用户已经支付成功了,更新到数据库,但是呢?你还在缓存中显示未支付,在用户点击频率很高并且数据库压力过大,来不及同步到缓存时,那你是不是很尴尬,这就是典型的不一致了。此时用户再支付,那你又告诉他已经支付了,那他会把你骂死的
那该怎么来做呢?我们可以这样,先更新缓存再更新数据库,那么存在什么问题呢?
1)缓存更新成功,但是数据库更新失败,而被其它的并发线程访问到
2)缓存淘汰成功,但是数据库更新失败,这也会引发后期数据不一致

㈥ SpringCache优化、缓存一致性、多级缓存

先记录一些纲要

1、SpringCache是写库之后更新的策略,对缓存一致性的不太友好

2、继承RedisCacheManager重写createRedisCache,继承RedisCache重写put

3、缓存一致性有两个方案,一个是先写库再删除缓存、第二个是先删除缓存再写库。

先写库再删除缓存配合超时时间一般没啥问题,极端的情况遇到缓存失效,线程读库和加缓存之间,完成了一次写库和删缓存的操作,导致加的缓存是旧的。总结就是读中加入了一次写。A读库 B写库 B删缓存 A加缓存。

先删缓存再写库的话,是写中加入了一次读。A删缓存 B读库 B加缓存 A写库A。这个概率比上面的大。

这两种方案的问题的解决方式是一样的,就是延时双删策略。即:

删缓存 写库 延时再次删除缓存(需超过一次读库的时间,可以新启线程完成)

或者 写库 删缓存 延时再次删除缓存(需超过一次读库的时间,可以新启线程完成)

如果有主从读写分离,需要将延时再加上主从同步的时间。

还有个第二次删除失败的问题,这个问题可以通过消息中间件,反复尝试进行。或者通过订阅binlog,反复进行。

多级缓存可以参考阿里开源的JetCache的实现

后面会给出demo和源码解析。

㈦ 如何保证缓存与数据库双写时的数据一致性

一般来说,就是如果系统不是严格要求缓存+数据库必须一致性的话,缓存可以稍微的跟数据库偶尔有不一致的情况,最好不要做这个方案,读请求和写请求串行化,串到一个内存队列里去,这样就可以保证一定不会出现不一致的情况
串行化之后,就会导致系统的吞吐量会大幅度的降低,用比正常情况下多几倍的机器去支撑线上的一个请求。