问题提出

在分布式系统中，缓存和数据库同时存在时，如果有写操作的时候，先操作数据库还是先操作缓存呢？

先思考一下，可能会存在哪些问题，再往下看。

缓存维护方案

方案一：先操作缓存，再操作数据库

流程图如下：

分析：这种方案看似没有问题，但存在并发问题。当线程A写操作时，线程B可能同时发起读操作，此时缓存中没有数据，线程B会从数据库中获取最新数据。但是，线程A随后将新数据写入数据库，导致缓存与数据库数据不一致。

方案二：双写操作，先操作缓存，再操作数据库

流程图如下：

分析：这种方案可以解决并发问题，但仍然存在数据不一致的问题。如果线程A和线程B同时发起写操作，线程B可能在写入数据库之前先将数据写入缓存。这样，缓存中保存的是线程B操作后的数据，而数据库中保存的是线程A操作后的数据。

方案三：先操作数据库，再操作缓存

流程图如下：

分析：这种方案没有明显的并发问题，但有可能删除缓存失败。虽然这种可能性很小，但优于方案一和方案二，平时工作中也是使用方案三。

方案四：先操作数据库，再操作缓存，使用binlog异步淘汰key

流程图如下：

分析：这种方案是方案三的改进方案，通过数据库的binlog来异步淘汰key。这样可以保证数据缓存一致性。但是，如果存在主从数据库，则需要考虑主从同步延迟的问题。

方案五：先操作数据库，再操作缓存，主从数据库问题解决

流程图如下：

分析：这种方案解决了主从数据库问题。但如果是一主多从，每个从库都要采集binlog，然后消费端收到最后一台binlog数据才删除缓存。

缓存维护总结

在分布式系统中，缓存和数据库同时存在时，如果有写操作的时候，一般采用先操作数据库，再操作缓存的策略。具体流程如下：

1. 读取缓存中是否有相关数据。
2. 如果缓存中有相关数据value，则返回。
3. 如果缓存中没有相关数据，则从数据库读取相关数据放入缓存中key->value，再返回。
4. 如果有更新数据，则先更新数据，再删除缓存。
5. 为了保证第四步删除缓存成功，使用binlog异步删除。
6. 如果是主从数据库，binglog取自于从库。
7. 如果是一主多从，每个从库都要采集binlog，然后消费端收到最后一台binlog数据才删除缓存。

如何处理大量数据并发操作

一.处理方法：缓存：文件缓存，数据库缓存数据库：sql优化，表的横向和纵向划分代码：优化代码结构二、高并发架构：1、HTML静态化 大家都知道，效率最高、消耗最小的就是纯静态化的html页面，所以我们尽可能使我们的网站上的页面采用静态页面来实现，这个最简单的方法其实也是最有效的方法。 但是对于大量内容并且频繁更新的网站，我们无法全部手动去挨个实现，于是出现了我们常见的信息发布系统CMS，像我们常访问的各个门户站点的新闻频道，甚至他们的其他频道，都是通过信息发布系统来管理和实现的，信息发布系统可以实现最简单的信息录 入自动生成静态页面，还能具备频道管理、权限管理、自动抓取等功能，对于一个大型网站来说，拥有一套高效、可管理的CMS是必不可少的。 同 时，html静态化也是某些缓存策略使用的手段，对于系统中频繁使用数据库查询但是内容更新很小的应用，可以考虑使用html静态化来实现，比如论坛中论 坛的公用设置信息，这些信息目前的主流论坛都可以进行后台管理并且存储再数据库中，这些信息其实大量被前台程序调用，但是更新频率很小，可以考虑将这部分 内容进行后台更新的时候进行静态化，这样避免了大量的数据库访问请求。 2、图片服务器分离 对于Web服务器来说，不管 是 Apache、IIS还是其他容器，图片是最消耗资源的，于是我们有必要将图片与页面进行分离，这是基本上大型网站都会采用的策略，他们都有独立的图片服 务器，甚至很多台图片服务器。 这样的架构可以降低提供页面访问请求的服务器系统压力，并且可以保证系统不会因为图片问题而崩溃，在应用服务器和图片服务器 上，可以进行不同的配置优化，比如apache在配置ContentType的时候可以尽量少支持，尽可能少的LoadModule，保证更高的系统消耗 和执行效率。 3、数据库集群和库表散列 大型网站都有复杂的应用，这些应用必须使用数据库，那么在面对大量访问的时候，数据库的瓶颈很快就能显现出来，这时一台数据库将很快无法满足应用，于是我们需要使用数据库集群或者库表散列。 在数据库集群方面，很多数据库都有自己的解决方案，Oracle、Sybase等都有很好的方案，常用的MySQL提供的Master/Slave也是类似的方案，您使用了什么样的DB，就参考相应的解决方案来实施即可。 上面提到的数据库集群由于在架构、成本、扩张性方面都会受到所采用DB类型的限制，于是我们需要从应用程序的角度来考虑改善系统架构，库表散列是常用并且最 有效的解决方案。 我们在应用程序中安装业务和应用或者功能模块将数据库进行分离，不同的模块对应不同的数据库或者表，再按照一定的策略对某个页面或者功能 进行更小的，比如用户表，按照用户ID进行表散列，这样就能够低成本的提升系统的性能并且有很好的扩展性。 sohu的论坛就是采用了这样的架 构，将论坛的用户、设置、帖子等信息进行数据库分离，然后对帖子、用户按照板块和ID进行散列数据库和表，最终可以在配置文件中进行简单的配置便能让系统 随时增加一台低成本的数据库进来补充系统性能。 4、缓存 缓存一词搞技术的都接触过，很多地方用到缓存。 网站架构和网站开发中的缓存也是非常重要。 这里先讲述最基本的两种缓存。 架构方面的缓存，对Apache比较熟悉的人都能知道Apache提供了自己的缓存模块，也可以使用外加的Squid模块进行缓存，这两种方式均可以有效的提高Apache的访问响应能力。 网 站程序开发方面的缓存，Linux上提供的Memory Cache是常用的缓存接口，可以在web开发中使用，比如用Java开发的时候就可以调用MemoryCache对一些数据进行缓存和通讯共享，一些大 型社区使用了这样的架构。 另外，在使用web语言开发的时候，各种语言基本都有自己的缓存模块和方法，PHP有Pear的Cache模块，Java就更多 了，不是很熟悉，相信也肯定有。 5、镜像 镜像是大型网站常采用的提高性能和数据安全性的方式，镜像的技术可以解决不同网 络接入商和地域带来的用户访问速度差异，比如ChinaNet和EduNet之间的差异就促使了很多网站在教育网内搭建镜像站点，数据进行定时更新或者实 时更新。 6、负载均衡

如何保证缓存与数据库的双写一致性

一、涉及到的操作缓存：读、写、更新、删除，这些操作可能失败数据库：读、写、更新、删除，这些操作可能失败二、正常流程1. 读数据，先读缓存，命中返回数据；未命中读数据库，返回数据，写缓存；读数据不存在不一致问题2. 写数据库，对缓存不做处理3. 更新数据库数据，如果数据不在缓存中，不作处理；如果数据在缓存中，删除而不是更新缓存a. 有些缓存中的数据，是经过处理后的数据，如果更新会消耗计算资源b. 如果频繁更新，却没有读取，就会浪费计算时间和内存空间4. 删除数据库数据，如果数据不在缓存中，不作处理；如果数据在缓存中，删除缓存三、初级的数据不一致问题更新数据库数据的时候，如果更新数据库数据成功，删除缓存数据失败，则数据不一致四、解决方法：更新数据库数据时，先删除缓存，可以保证一致性a. 如果删除缓存失败，则更新失败b. 如果删除缓存成功，但是更新数据库失败，则缓存中没有数据，数据库是旧数据五、复杂的数据不一致的问题在删除缓存后，更新数据库还未成功，此时有请求读取数据库旧数据，并把旧数据写入了缓存，然后更新数据库成功六、解决方法设置缓存过期时间，保证最终数据一致性如何保证缓存与数据库的双写一致性标签：成功更新删除读取nbsp数据而不是内存设置