在聊數(shù)據(jù)庫與緩存一致性問題之前,先聊聊數(shù)據(jù)庫主庫與從庫的一致性問題。
問:常見的數(shù)據(jù)庫集群架構如何?
答:一主多從,主從同步,讀寫分離。
如上圖:
(1)一個主庫提供寫服務
(2)多個從庫提供讀服務,可以增加從庫提升讀性能
(3)主從之間同步數(shù)據(jù)
畫外音:任何方案不要忘了本心,加從庫的本心,是提升讀性能。
問:為什么會出現(xiàn)不一致?
答:主從同步有時延,這個時延期間讀從庫,可能讀到不一致的數(shù)據(jù)。
如上圖:
(1)服務發(fā)起了一個寫請求
(2)服務又發(fā)起了一個讀請求,此時同步未完成,讀到一個不一致的臟數(shù)據(jù)
(3)數(shù)據(jù)庫主從同步最后才完成
畫外音:任何數(shù)據(jù)冗余,必將引發(fā)一致性問題。
問:如何避免這種主從延時導致的不一致?
答:常見的方法有這么幾種。
方案一:忽略
任何脫離業(yè)務的架構設計都是耍流氓,絕大部分業(yè)務,例如:百度搜索,淘寶訂單,QQ消息,58帖子都允許短時間不一致。
畫外音:如果業(yè)務能接受,最推崇此法。
如果業(yè)務能夠接受,別把系統(tǒng)架構搞得太復雜。
方案二:強制讀主
如上圖:
(1)使用一個高可用主庫提供數(shù)據(jù)庫服務
(2)讀和寫都落到主庫上
(3)采用緩存來提升系統(tǒng)讀性能
這是很常見的微服務架構,可以避免數(shù)據(jù)庫主從一致性問題。
方案三:選擇性讀主
強制讀主過于粗暴,畢竟只有少量寫請求,很短時間,可能讀取到臟數(shù)據(jù)。
有沒有可能實現(xiàn),只有這一段時間,可能讀到從庫臟數(shù)據(jù)的讀請求讀主,平時讀從呢?
可以利用一個緩存記錄必須讀主的數(shù)據(jù)。
如上圖,當寫請求發(fā)生時:
(1)寫主庫
(2)將哪個庫,哪個表,哪個主鍵三個信息拼裝一個key設置到cache里,這條記錄的超時時間,設置為“主從同步時延”
畫外音:key的格式為“db:table:PK”,假設主從延時為1s,這個key的cache超時時間也為1s。
如上圖,當讀請求發(fā)生時:
這是要讀哪個庫,哪個表,哪個主鍵的數(shù)據(jù)呢,也將這三個信息拼裝一個key,到cache里去查詢,如果,
(1)cache里有這個key,說明1s內剛發(fā)生過寫請求,數(shù)據(jù)庫主從同步可能還沒有完成,此時就應該去主庫查詢
(2)cache里沒有這個key,說明最近沒有發(fā)生過寫請求,此時就可以去從庫查詢
以此,保證讀到的一定不是不一致的臟數(shù)據(jù)。
總結
數(shù)據(jù)庫主庫和從庫不一致,常見有這么幾種優(yōu)化方案:
(1)業(yè)務可以接受,系統(tǒng)不優(yōu)化
(2)強制讀主,高可用主庫,用緩存提高讀性能
(3)在cache里記錄哪些記錄發(fā)生過寫請求,來路由讀主還是讀從
文字很短,不能解決所有問題,但希望能給大家一些啟示。