面试题：如何设计一个在高并发写请求下Redis与MySQL缓存一致性的方案？

Question

在高并发写请求场景下，维持Redis缓存与MySQL数据的一致性具有挑战性。请详细描述一种设计方案，包括数据写入、更新时如何操作Redis和MySQL以保证两者数据一致，同时需要考虑方案的性能与可靠性。

Answer 1

1. 双写方案

数据写入

1. 先写MySQL：使用数据库事务确保数据准确写入MySQL表中。例如在Java中使用JDBC，开启事务后执行INSERT语句，成功后提交事务。

Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
conn.setAutoCommit(false);
try {
    PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("INSERT INTO your_table (column1, column2) VALUES (?,?)");
    pstmt.setString(1, value1);
    pstmt.setString(2, value2);
    pstmt.executeUpdate();
    conn.commit();
} catch (SQLException e) {
    conn.rollback();
    e.printStackTrace();
}

2. 再写Redis：利用Redis客户端将相同数据写入缓存。以Jedis为例：

Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
jedis.set("key", "value");
jedis.close();

数据更新

1. 先更新MySQL：同样通过事务保证数据更新准确。如使用UPDATE语句：

Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
conn.setAutoCommit(false);
try {
    PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement("UPDATE your_table SET column1 =? WHERE id =?");
    pstmt.setString(1, newValue1);
    pstmt.setInt(2, id);
    pstmt.executeUpdate();
    conn.commit();
} catch (SQLException e) {
    conn.rollback();
    e.printStackTrace();
}

2. 再更新Redis：确保Redis中的数据与MySQL同步更新：

Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
jedis.set("key", "newValue");
jedis.close();

2. 缓存失效方案

数据写入

1. 写MySQL：通过事务确保数据成功写入MySQL。
2. 使Redis缓存失效：不直接更新Redis，而是删除Redis中对应的缓存键。例如使用Jedis删除键：

Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
jedis.del("key");
jedis.close();

下次读取时，发现Redis中没有数据，就会从MySQL读取并重新写入Redis。

数据更新

1. 更新MySQL：通过事务更新MySQL中的数据。
2. 使Redis缓存失效：删除Redis中对应的缓存键，后续读取时重新加载数据到Redis。

3. 性能与可靠性考量

性能

1. 批量操作：在写MySQL时，可以采用批量插入或更新语句，减少数据库交互次数。对于Redis，也支持批量操作，如mset等命令。
2. 异步处理：将写Redis操作异步化，通过消息队列（如Kafka、RabbitMQ）来解耦。写MySQL成功后，发送消息到队列，由消费者负责更新或删除Redis缓存，提高系统整体响应速度。

可靠性

1. 重试机制：对于写MySQL或Redis失败的情况，设置重试逻辑。例如在Java中可以使用guava-retrying库实现重试。
2. 监控与报警：建立监控系统，实时监测MySQL和Redis的写入、更新操作状态。一旦出现异常，及时报警通知运维人员处理。
3. 数据校验：定期进行MySQL和Redis数据的一致性校验，可通过定时任务扫描关键数据，发现不一致及时修复。