面试题：Redis定期复制MySQL数据备份策略之数据一致性

Question

在定期将MySQL数据复制到Redis的备份策略中，如何确保Redis中的数据与MySQL数据在高并发读写场景下的一致性？请简述可能用到的技术手段和实现思路。

Answer 1

1. 使用缓存更新策略：
   • 读写穿透：
     • 读操作：应用程序先从Redis读取数据，如果读取到则直接返回；如果未读取到，则从MySQL读取，将数据写入Redis并返回。这样可以保证读取的数据是最新的。
     • 写操作：应用程序先更新MySQL，然后再更新Redis。为了确保一致性，在更新MySQL成功后，需要立即更新Redis。若Redis更新失败，需要有重试机制或者记录日志，后续人工介入处理。
   • 双写模式：
     • 写操作：应用程序同时更新MySQL和Redis。为保证一致性，需要使用事务机制（在支持事务的Redis客户端中，如Jedis等），将对MySQL和Redis的写操作封装在事务中，确保要么都成功，要么都失败。但这种方式对性能有一定影响，因为需要等待两个写操作都完成。
2. 利用MySQL的binlog：
   • 原理：MySQL的二进制日志（binlog）记录了数据库的所有写操作。通过解析binlog，可以获取到MySQL数据的变更信息。
   • 实现思路：使用如Canal这样的工具，它模拟MySQL从库的交互协议，伪装成MySQL从库向主库发送dump协议，主库收到请求后，开始推送binlog给Canal。Canal解析binlog，将数据变更事件发送给对应的处理程序，处理程序根据变更类型（增、删、改），对Redis进行相应的更新操作，从而保证Redis数据与MySQL数据一致。
3. 设置合理的缓存过期时间：
   • 对于一些读多写少的数据，可以设置较短的缓存过期时间。在缓存过期后，下次读操作会从MySQL重新读取数据并更新到Redis，保证数据一致性。但设置过期时间需要权衡，过短会导致频繁从MySQL读取数据，影响性能；过长则可能在数据更新后，长时间内Redis数据与MySQL不一致。
4. 使用分布式锁：
   • 场景：在高并发读写场景下，为防止多个写操作同时更新MySQL和Redis导致数据不一致。
   • 实现思路：在进行写操作前，先获取分布式锁（如使用Redis的SETNX命令实现简单的分布式锁）。只有获取到锁的线程或进程才能进行MySQL和Redis的更新操作，操作完成后释放锁。其他未获取到锁的请求等待锁的释放，重新尝试获取锁并进行更新操作。这样可以保证同一时间只有一个写操作，从而确保数据一致性。但要注意分布式锁的超时时间设置，避免死锁问题。