缓存的三种方案

缓存能解决的问题

  • 提升性能
    绝大多数情况下,select 是出现性能问题最大的地方。一方面,select 会有很多像 join、group、order、like 等这样丰富的语义,而这些语义是非常耗性能的;另一方面,大多 数应用都是读多写少,所以加剧了慢查询的问题。
    分布式系统中远程调用也会耗很多性能,因为有网络开销,会导致整体的响应时间下降。为了挽救这样的性能开销,在业务允许的情况(不需要太实时的数据)下,使用缓存是非常必要的事情。
  • 缓解数据库压力
    当用户请求增多时,数据库的压力将大大增加,通过缓存能够大大降低数据库的压力。

缓存的适用场景

  • 对于数据实时性要求不高
  • 对于一些经常访问但是很少改变的数据,读明显多于写,适用缓存就很有必要。比如一些网站配置项。
  • 对于性能要求高,比如一些秒杀活动场景。

缓存三种模式

  • Cache Aside 更新模式(同时更新缓存和数据库)
  • Read/Write Through 更新模式(先更新缓存,缓存负责同步更新数据库)
  • Write Behind Caching 更新模式(先更新缓存,缓存定时异步更新数据库)

Cache Aside 更新模式

这是最常用的缓存模式。

流程

在这里插入图片描述

Read/Write Through 更新模式

流程

在这里插入图片描述

Write Behind Caching 更新模式

流程

在这里插入图片描述

总结

三种缓存模式的优缺点:

  • Cache Aside 更新模式实现起来比较简单,但是需要维护两个数据存储,一个是缓存(Cache),一个是数据库(Repository)。
  • Read/Write Through 更新模式只需要维护一个数据存储(缓存),但是实现起来要复杂一些。
  • Write Behind Caching 更新模式和Read/Write Through 更新模式类似,区别是Write Behind Caching 更新模式的数据持久化操作是异步的,但是Read/Write Through 更新模式的数据持久化操作是同步的。优点是直接操作内存速度快,多次操作可以合并持久化到数据库。缺点是数据可能会丢失,例如系统断电等。
  • 缓存是通过牺牲强一致性来提高性能的。所以使用缓存提升性能,就是会有数据更新的延迟。这需要我们在设计时结合业务仔细思考是否适合用缓存。然后缓存一定要设置过期时间,这个时间太短太长都不好,太短的话请求可能会比较多的落到数据库上,这也意味着失去了缓存的优势。太长的话缓存中的脏数据会使系统长时间处于一个延迟的状态,而且系统中长时间没有人访问的数据一直存在内存中不过期,浪费内存。
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