58一面:Redis数据更新,是先更新数据库照旧先更新缓存?
[*] 先删除缓存,再更新数据库
[*] 先更新数据库,再删除缓存
应该没人问我,为什么没有先更新缓存,再更新数据库这种计谋。
(1)先更新数据库,再更新缓存
这套方案,大家是普遍反对的。为什么呢?有如下两点缘故原由。
[*]缘故原由一(线程安全角度)
同时有请求A和请求B举行更新操作,那么会出现
[*] 线程A更新了数据库
[*] 线程B更新了数据库
[*] 线程B更新了缓存
[*] 线程A更新了缓存
这就出现请求A更新缓存应该比请求B更新缓存早才对,但是由于网络等缘故原由,B却比A更早更新了缓存。这就导致了脏数据,因此不思量。
[*]缘故原由二(业务场景角度)
有如下两点:
[*] 如果你是一个写数据库场景比力多,而读数据场景比力少的业务需求,接纳这种方案就会导致,数据压根还没读到,缓存就被频繁的更新,浪费性能。
[*] 如果你写入数据库的值,并不是直接写入缓存的,而是要颠末一系列复杂的盘算再写入缓存。那么,每次写入数据库后,都再次盘算写入缓存的值,无疑是浪费性能的。显然,删除缓存更为得当。
接下来讨论的就是争议最大的,先删缓存,再更新数据库。照旧先更新数据库,再删缓存的标题。
(2)先删缓存,再更新数据库
该方案会导致不一致的缘故原由是。同时有一个请求A举行更新操作,另一个请求B举行查询操作。那么会出现如下情形:
[*] 请求A举行写操作,删除缓存
[*] 请求B查询发现缓存不存在
[*] 请求B去数据库查询得到旧值
[*] 请求B将旧值写入缓存
[*] 请求A将新值写入数据库
上述情况就会导致不一致的情形出现。而且,如果不接纳给缓存设置逾期时间计谋,该数据永远都是脏数据。
那么,如何解决呢?接纳延时双删计谋
伪代码如下
public void write(String key,Object data){
redis.delKey(key);
db.updateData(data);
Thread.sleep(1000);
redis.delKey(key);
}
转化为中文描述就是
[*] 先镌汰缓存
[*] 再写数据库(这两步和原来一样)
[*] 休眠1秒,再次镌汰缓存
这么做,可以将1秒内所造成的缓存脏数据,再次删除。
那么,这个1秒怎么确定的,详细该休眠多久呢?
针对上面的情形,读者应该自行评估自己的项目标读数据业务逻辑的耗时。然后写数据的休眠时间则在读数据业务逻辑的耗时基础上,加几百ms即可。这么做的目标,就是确保读请求结束,写请求可以删除读请求造成的缓存脏数据。
如果你用了mysql的读写分离架构怎么办?
ok,在这种情况下,造成数据不一致的缘故原由如下,照旧两个请求,一个请求A举行更新操作,另一个请求B举行查询操作。
[*] 请求A举行写操作,删除缓存
[*] 请求A将数据写入数据库了,
[*] 请求B查询缓存发现,缓存没有值
[*] 请求B去从库查询,这时,还没有完成主从同步,因此查询到的是旧值
[*] 请求B将旧值写入缓存
[*] 数据库完成主从同步,从库变为新值
[*] 如果您正在学习Spring Boot,推荐一个连载多年还在继续更新的免费教程:http://blog.didispace.com/spring-boot-learning-2x/
上述情形,就是数据不一致的缘故原由。照旧利用双删延时计谋。只是,就寝时间修改为在主从同步的延时时间基础上,加几百ms。
接纳这种同步镌汰计谋,吞吐量低落怎么办?
ok,那就将第二次删除作为异步的。自己起一个线程,异步删除。这样,写的请求就不用甜睡一段时间后了,再返回。这么做,加大吞吐量。
第二次删除,如果删除失败怎么办?
这是个非常好的标题,由于第二次删除失败,就会出现如下情形。照旧有两个请求,一个请求A举行更新操作,另一个请求B举行查询操作,为了方便,假设是单库:
[*] 请求A举行写操作,删除缓存
[*] 请求B查询发现缓存不存在
[*] 请求B去数据库查询得到旧值
[*] 请求B将旧值写入缓存
[*] 请求A将新值写入数据库
[*] 请求A试图去删除请求B写入对缓存值,效果失败了。
ok,这也就是说。如果第二次删除缓存失败,会再次出现缓存和数据库不一致的标题。
如何解决呢?
详细解决方案,且看博主对第(3)种更新计谋的剖析。
(3)先更新数据库,再删缓存
起首,先说一下。老外提出了一个缓存更新套路,名为《Cache-Aside pattern》。此中就指出
[*] 失效:应用步伐先从cache取数据,没有得到,则从数据库中取数据,成功后,放到缓存中。
[*] 命中:应用步伐从cache中取数据,取到后返回。
[*] 更新:先把数据存到数据库中,成功后,再让缓存失效。
别的,知名社交网站facebook也在论文《Scaling Memcache at Facebook》中提出,他们用的也是先更新数据库,再删缓存的计谋。
这种情况不存在并发标题么?
不是的。假设这会有两个请求,一个请求A做查询操作,一个请求B做更新操作,那么会有如下情形产生
[*] 缓存刚好失效
[*] 请求A查询数据库,得一个旧值
[*] 请求B将新值写入数据库
[*] 请求B删除缓存
[*] 请求A将查到的旧值写入缓存
ok,如果发生上述情况,确实是会发生脏数据。
然而,发生这种情况的概率又有多少呢?
发生上述情况有一个先天性条件,就是步骤(3)的写数据库操作比步骤(2)的读数据库操作耗时更短,才有可能使得步骤(4)先于步骤(5)。可是,大家想想,数据库的读操作的速率远快于写操作的(不然做读写分离干嘛,做读写分离的意义就是由于读操作比力快,耗资源少),因此步骤(3)耗时比步骤(2)更短,这一情形很难出现。
假设,有人非要抬杠,有逼迫症,肯定要解决怎么办?
如何解决上述并发标题?
起首,给缓存设有用时间是一种方案。其次,接纳计谋(2)里给出的异步延时删除计谋,包管读请求完成以后,再举行删除操作。
另有其他造成不一致的缘故原由么?
有的,这也是缓存更新计谋(2)和缓存更新计谋(3)都存在的一个标题,如果删缓存失败了怎么办,那不是会有不一致的情况出现么。比如一个写数据请求,然后写入数据库了,删缓存失败了,这会就出现不一致的情况了。这也是缓存更新计谋(2)里留下的最后一个疑问。
如何解决?
提供一个保障的重试机制即可,这里给出两套方案。
方案一:
如下图所示
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/11b1cf376c00b08cbbd9a65b91a34d25.png
流程如下所示
[*] 更新数据库数据;
[*] 缓存由于种种标题删除失败
[*] 将需要删除的key发送至消息队列
[*] 自己消费消息,获得需要删除的key
[*] 继续重试删除操作,直到成功
然而,该方案有一个缺点,对业务线代码造成大量的侵入。于是有了方案二,在方案二中,启动一个订阅步伐去订阅数据库的binlog,获得需要操作的数据。在应用步伐中,另起一段步伐,获得这个订阅步伐传来的信息,举行删除缓存操作。
方案二:
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/b64e6a2bd9809f0f628780a6dde436e5.png
流程如下图所示:
[*] 更新数据库数据
[*] 数据库会将操作信息写入binlog日志当中
[*] 订阅步伐提取出所需要的数据以及key
[*] 另起一段非业务代码,获得该信息
[*] 尝试删除缓存操作,发现删除失败
[*] 将这些信息发送至消息队列
[*] 重新从消息队列中获得该数据,重试操作。
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备注说明:
上述的订阅binlog步伐在mysql中有现成的中间件叫canal,可以完成订阅binlog日志的功能。至于oracle中,博主目前不知道有没有现成中间件可以利用。
别的,重试机制,博主是接纳的是消息队列的方式。如果对一致性要求不是很高,直接在步伐中另起一个线程,每隔一段时间去重试即可,这些大家可以灵活自由发挥,只是提供一个思路。
存粒度控制
选用全量属性,通用性会更好,也便于维护,像user表这种,用全量属性还可以,
但我们选用缓存就需要思量性能和空间的标题,只保存我们需要的属性就好了(但后期表结构改了,维护性很差)
缓存穿透:(直接对存储层操作,失去了缓存层的意义)
查询一个数据库中不存在的数据,比如商品详情,查询一个不存在的ID,每次都会访问DB,如果有人恶意破坏,很可能直接对DB造成过大地压力。
解决方案:
[*] 当通过某一个key去查询数据的时间,如果对应在数据库中的数据都不存在,我们将此key对应的value设置为一个默认的值,比如“NULL”,并设置一个缓存的失效时间,这时在缓存失效之前,全部通过此key的访问都被缓存挡住了。后面如果此key对应的数据在DB中存在时,缓存失效之后,通过此key再去访问数据,就能拿到新的value了。
[*] 常见的则是接纳布隆过滤器(可以用很小的内存保存许多的数据),将全部可能存在的数据哈希到一个足够大的bitmap中,一个肯定不存在的数据会被 这个bitmap拦截掉,从而避免了对底层存储系统的查询压力。(布隆过滤器:现实上是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数。布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个聚集中。它的优点是空间效率和查询时间都远远凌驾一样平常的算法,缺点是有肯定的误识别率和删除困难。)
关于布隆过滤器:
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/6d7440b4e80d939eacbc7c75dc18d438.png
缓存雪崩:(缓存失效)
缓存同一时间大面积的失效,所以,后面的请求都会落到数据库上,造成数据库短时间内蒙受大量请求而崩掉。
解决方案:
[*] 将系统中key的缓存失效时间匀称地错开,防止统一时间点有大量的key对应的缓存失效;
[*] 重新计划缓存的利用方式,当我们通过key去查询数据时,起首查询缓存,如果此时缓存中查询不到,就通过分布式锁举行加锁,取得锁的进程查DB并设置缓存,然后解锁;其他进程如果发现有锁就等候,然后等解锁后返回缓存数据大概再次查询DB。
[*] 尽量包管整个 redis 集群的高可用性,发现机器宕机尽快补上
[*] 本地ehcache缓存 + hystrix限流&降级,避免MySQL崩掉
如果已经崩溃了:也可以利用redis的持久化机制将保存的数据尽快规复到缓存里。
缓存无底洞:
为了满足业务大量加节点,但是性能没提升反而下降。
当客户端增长一个缓存的时间,只需要 mget 一次,但是如果增长到三台缓存,这个时间则需要 mget 三次了(网络通信的时间增长了),每增长一台,客户端都需要做一次新的 mget,给服务器造成性能上的压力。
同时,mget 需要等候最慢的一台机器操作完成才华算是完成了 mget 操作。这照旧并行的计划,如果是串行的计划就更加慢了。
通过上面这个实例可以总结出:更多的机器!=更高的性能
但是并不是没办法,一样平常在优化 IO 的时间可以接纳以下几个方法。
[*] 命令的优化。例如慢查下 keys、hgetall bigkey。
[*] 我们需要减少网络通讯的次数。这个优化在现实应用中利用次数是最多的,我们尽量减少通讯次数。
[*] 低落接入成本。比如利用客户端长连接大概连接池、NIO 等等。
hashMap底层?为什么jdk1.8要用红黑树实现?什么时间会出现线程不安全?怎么解决线程不安全?默认初始容量是16,如果我改成7,容量会变成7么??为什么?
在JDK1.6,JDK1.7中,HashMap接纳位桶+链表实现,即利用链表处理冲突,同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多,即hash值相当的元素较多时,通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中,HashMap接纳位桶+链表+红黑树实现,当链表长度凌驾阈值(8)时,将链表转换为红黑树,这样大大减少了查找时间。
不安全缘故原由:
在put的时间,由于该方法不是同步的,如果有两个线程A,B它们的put的key的hash值相同,不论是从头插入照旧从尾插入,如果A获取了插入位置为x,但是还未插入,此时B也盘算出待插入位置为x,则不论AB插入的先后顺序肯定有一个会丢失 以下是put方法
https://i-blog.csdnimg.cn/blog_migrate/314cae0e3b1dc84a23debadb2e662172.png
在扩容的时间,jdk1.8之前是接纳头插法,当两个线程同时检测到hashmap需要扩容,在举行同时扩容的时间有可能会造成链表的循环,重要缘故原由就是,接纳头插法,新链表与旧链表的顺序是反的,在1.8后接纳尾插法就不会出现这种标题,同时1.8的链表长度如果大于8就会变化成红黑树。
默认容量为16的缘故原由:
关于这个默认容量的选择,JDK并没有给出官方解释,笔者也没有在网上找到关于这个任何有价值的资料。(如果哪位有相关的权势巨子资料大概想法,可以留言交流)
根据作者的推断,这应该就是个履历值(Experience Value),既然肯定要设置一个默认的2^n 作为初始值,那么就需要在效率和内存利用上做一个衡量。这个值既不能太小,也不能太大。
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最后
自我介绍一下,小编13年上海交大毕业,曾经在小公司待过,也去过华为、OPPO等大厂,18年进入阿里一直到现在。
深知大多数Java工程师,想要提升技能,通常是自己摸索成长,自己不成体系的自学效果低效漫长且无助。
因此收集整理了一份《2024年Java开辟全套学习资料》,初衷也很简朴,就是希望可以或许帮助到想自学提升又不知道该从何学起的朋友,同时减轻大家的负担。
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既有得当小白学习的零基础资料,也有得当3年以上履历的小伙伴深入学习提升的进阶课程,根本涵盖了95%以上Java开辟知识点,不论你是刚入门Android开辟的新手,照旧希望在技术上不断提升的资深开辟者,这些资料都将为你打开新的学习之门!
如果你觉得这些内容对你有帮助,需要这份全套学习资料的朋友可以戳我获取!!
由于文件比力大,这里只是将部门目次截图出来,每个节点里面都包含大厂面经、学习条记、源码课本、实战项目、讲解视频,并且会连续更新!
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[外链图片转存中…(img-jUnzEIbD-1714716282137)]
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