面试题：微服务架构配置中心动态配置更新的缓存处理策略有哪些？

Question

在配置中心动态更新配置的过程中，为了提高性能往往会引入缓存机制。请详细说明配置中心动态配置更新涉及到的缓存处理策略，比如缓存更新时机、缓存失效机制等，并分析不同策略的优缺点以及适用场景。

Answer 1

缓存更新时机策略

1. 实时更新
   • 策略描述：当配置在配置中心发生变化时，立即同步更新缓存中的配置。
   • 优点：能保证缓存中的配置始终与配置中心最新值一致，应用获取到的配置是最新的，对配置变化响应极快。
   • 缺点：每次配置变化都触发更新操作，可能会对缓存系统造成较大压力，尤其在配置频繁变更场景下，可能导致缓存服务性能下降。
   • 适用场景：对配置实时性要求极高的场景，如金融交易配置、安全策略配置等，配置的任何变化都需要立即生效。
2. 定时更新
   • 策略描述：按照预设的时间间隔，定期从配置中心拉取最新配置并更新缓存。
   • 优点：降低了对缓存系统的更新频率，减少了因频繁更新带来的性能开销。同时，实现相对简单，易于维护。
   • 缺点：配置更新存在一定延迟，在两次更新间隔内，即使配置中心配置已变化，缓存中的配置也不会改变，可能导致应用使用旧配置。
   • 适用场景：对配置实时性要求不是特别高的场景，如一些非关键业务的配置，像页面展示文案配置等，配置变化后几分钟内应用更新配置也不会造成严重影响。
3. 事件驱动更新
   • 策略描述：配置中心在配置发生变化时，通过消息队列等机制发送事件通知。应用接收到事件后，再更新本地缓存。
   • 优点：既能够相对及时地响应配置变化，又不像实时更新那样对缓存造成过大压力。解耦了配置中心和应用缓存更新，提高系统的可扩展性。
   • 缺点：依赖消息队列等中间件，增加了系统的复杂性和维护成本。如果消息传递出现问题，可能导致缓存更新不及时。
   • 适用场景：适用于中等实时性要求且系统架构中已存在消息队列等组件的场景，如电商促销活动配置，活动开始、结束等配置变化通过消息通知应用更新缓存。

缓存失效机制策略

1. 绝对过期
   • 策略描述：为缓存中的每个配置项设置一个固定的过期时间，时间一到，该配置项缓存自动失效，下次获取配置时会从配置中心重新拉取。
   • 优点：实现简单，能有效保证缓存数据定期更新，避免长时间使用旧数据。
   • 缺点：如果过期时间设置不合理，可能导致频繁从配置中心拉取数据影响性能，或者长时间使用旧数据。
   • 适用场景：配置相对稳定，变化频率较低的场景，如数据库连接池大小等基础配置，过期时间可设置较长。
2. 相对过期
   • 策略描述：根据配置项的访问情况设置过期时间，如某个配置项长时间未被访问，则使其缓存失效。
   • 优点：能根据实际使用情况动态管理缓存，对于不常用的配置及时释放缓存空间，提高缓存利用率。
   • 缺点：需要额外记录配置项的访问时间等信息，增加了缓存管理的复杂度。
   • 适用场景：配置众多且部分配置使用频率差异较大的场景，如多租户应用中某些租户特有的不常用配置。
3. 主动失效
   • 策略描述：当配置中心配置变化时，除了更新缓存，还主动标记旧缓存失效，确保应用不会获取到旧数据。
   • 优点：能精准控制缓存失效，保证应用获取到最新配置，避免新旧数据混淆问题。
   • 缺点：需要配置中心和应用缓存之间有良好的协调机制，实现较为复杂。
   • 适用场景：对数据一致性要求极高，不允许出现新旧数据同时存在情况的场景，如支付配置等关键业务配置。