面试题：Redis缓存减轻MySQL读压力：缓存更新策略

Question

在利用Redis缓存减轻MySQL读压力时，常用的缓存更新策略有哪些？请分别阐述其优缺点。

Answer 1

缓存更新策略及优缺点

1. Cache-Aside Pattern（旁路缓存模式）
   • 操作方式：
     • 读操作：先从缓存读取数据，若缓存命中则直接返回；若缓存未命中，从数据库读取数据，将数据写入缓存，并返回数据。
     • 写操作：先更新数据库，然后删除缓存。
   • 优点：
     • 实现简单，应用程序对缓存和数据库的控制逻辑清晰，大多数场景适用。
     • 读操作性能高，因为大部分读请求可以直接从缓存获取数据。
   • 缺点：
     • 写操作存在数据库和缓存数据不一致风险。在高并发场景下，写数据库和删缓存操作非原子性，可能出现写数据库完成但删缓存失败，导致数据不一致。
     • 频繁写操作会导致缓存命中率下降，因为每次写操作后都删除缓存，后续读操作可能需要从数据库重新加载数据到缓存。
2. Read/Write Through Pattern（读写穿透模式）
   • 操作方式：
     • 读操作：先从缓存读取数据，若缓存命中则直接返回；若缓存未命中，由缓存服务从数据库读取数据，写入缓存，并返回数据。
     • 写操作：先更新缓存，缓存服务再同步更新数据库。
   • 优点：
     • 应用程序只需与缓存交互，简化了代码逻辑。
     • 数据一致性相对较好，因为缓存和数据库的更新操作由缓存服务保证原子性。
   • 缺点：
     • 缓存服务压力较大，每次读写操作都要与数据库交互，可能成为性能瓶颈。
     • 缓存服务实现复杂，需要处理与数据库的同步更新逻辑，对缓存服务可靠性要求高。
3. Write Behind Caching Pattern（写后缓存模式，也叫异步缓存写入）
   • 操作方式：
     • 读操作：与其他模式类似，先从缓存读取数据，若命中则返回，否则从数据库读取并写入缓存。
     • 写操作：只更新缓存，将数据库更新操作异步化，缓存服务在合适时机批量更新数据库。
   • 优点：
     • 写操作性能极高，因为直接返回，无需等待数据库更新完成，适合高并发写场景。
     • 可以批量更新数据库，减少数据库I/O次数，提高数据库性能。
   • 缺点：
     • 数据一致性最差，数据库更新存在延迟，在缓存更新后到数据库更新完成这段时间内，数据不一致。
     • 实现复杂，需要处理异步任务和缓存与数据库数据一致性的恢复机制，若缓存服务宕机，可能导致数据丢失或不一致。