Redis&MySQL 3种常用的缓存读写策略详解

以下是对三种缓存模式（Cache Aside、Read/Write Through 和 Write Behind）的更详细描述，包含在写入时和读取时的具体操作步骤。

1. Cache Aside Pattern（旁路缓存模式）

读取时的操作步骤：

1. 请求数据：应用程序首先从缓存中查询数据（Redis）。
2. 缓存命中？
   • 命中：直接返回缓存中的数据。
   • 未命中：从数据库（MySQL）中查询数据。
3. 将数据写入缓存：如果从数据库中查询到数据，将数据存入缓存，并返回给客户端。
4. 返回结果：返回查询结果（无论是从缓存还是数据库）。

写入时的操作步骤：

1. 更新数据库：首先直接将数据写入数据库（MySQL）。
2. 更新缓存：
   • 可选择立刻更新缓存，或者让缓存保持失效（通过设置缓存过期时间等机制）以便下一次查询重新从数据库中获取。
   • 另一种选择是直接删除缓存，下一次请求时会自动从数据库加载数据并缓存。

优缺点：

• 优点：
  • 灵活性高，开发者可以精确控制缓存和数据库的同步。
  • 适用于读取频繁、写入不频繁的场景。
• 缺点：
  • 如果缓存未命中，数据库的负载会增加。
  • 缓存和数据库的一致性需要手动管理，容易出现同步问题。

2. Read/Write Through Pattern（读写穿透模式）

读取时的操作步骤：

1. 请求数据：应用程序请求数据时，首先从缓存中读取。
2. 缓存命中？
   • 命中：直接返回缓存中的数据。
   • 未命中：从数据库中读取数据，并将数据存入缓存。
3. 返回结果：返回查询结果（无论是从缓存还是数据库）。

写入时的操作步骤：

1. 更新数据库：首先将数据写入数据库。
2. 更新缓存：数据写入数据库后，缓存会同步更新（直接写入缓存）。
3. 返回结果：确保数据库和缓存一致后，返回给客户端。

优缺点：

• 优点：
  • 自动化，缓存与数据库同步，开发者不需要手动控制缓存更新。
  • 数据一致性较好，写入操作会同步到缓存和数据库，保证了数据的一致性。
• 缺点：
  • 每次写操作都需要同步更新数据库和缓存，可能影响性能。
  • 如果缓存的更新较慢，可能会导致一些请求读取到过期的缓存数据。

3. Write Behind Pattern（异步缓存写入）

读取时的操作步骤：

1. 请求数据：应用程序请求数据时，首先从缓存中读取。
2. 缓存命中？
   • 命中：直接返回缓存中的数据。
   • 未命中：从数据库中读取数据，并将数据存入缓存。
3. 返回结果：返回查询结果（无论是从缓存还是数据库）。

写入时的操作步骤：

1. 更新缓存：将数据直接写入缓存，而不立即写入数据库。
2. 异步更新数据库：缓存更新后，后台异步线程定期将数据刷新到数据库。这通常通过批量更新来减小对数据库的压力。
3. 返回结果：数据库更新是异步的，应用程序继续处理用户请求。

优缺点：

• 优点：
  • 提高写入性能，因为写操作只需要更新缓存，数据库的更新是异步的，减少了对数据库的实时写入压力。
  • 适合高频写入的场景。
• 缺点：
  • 数据一致性较差，缓存和数据库的数据可能在短时间内不同步，导致一致性问题。
  • 如果系统崩溃，可能会丢失未同步到数据库的数据。

总结：写入和读取操作的对比

选择合适的缓存策略时，需要根据应用程序的写入负载、数据一致性要求以及对延迟的容忍度来进行决策。