如何保證本地緩存數(shù)據(jù)一致性？
有人可能看到“本地緩存”這四個(gè)字就會(huì)覺得不屑，“哼，現(xiàn)在誰還用本地緩存？直接用分布式緩存不就完了嘛”。
然而，這就像你有一輛超級(jí)豪華的房車一樣，雖然它空間很大，設(shè)備很全，但你去市中心的時(shí)候，依然會(huì)開小轎車一樣，為啥？好停車啊！所以，不同的緩存類型是有不同得使用場(chǎng)景的。
并且，為了防止緩存雪崩問題、緩存擊穿問題，我們通常會(huì)采用多級(jí)緩存的解決方案，所謂的多級(jí)緩存就是：分布式緩存（Redis 或 Memcached）+本地緩存（Guava Cache 或 Caffeine）。因?yàn)榉植际骄彺婵赡軙?huì)失效、可能會(huì)掛掉，所以為了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，多級(jí)緩存策略使用的非常廣泛。
那么，問題來了，怎么保證本地緩存的一致性？
所謂的一致性是指在同時(shí)使用緩存和數(shù)據(jù)庫的場(chǎng)景下，要確保數(shù)據(jù)在緩存與數(shù)據(jù)庫中的更新操作保持同步。也就是當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改時(shí)，無論是先修改緩存還是先修改數(shù)據(jù)庫，最終都要保證兩者的數(shù)據(jù)是一樣的，不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一樣的問題。
1.如何保證本地緩存的一致性？
在分布式系統(tǒng)中，使用本地緩存最大的問題就是一致性問題，所謂的一致性問題指的是當(dāng)數(shù)據(jù)庫發(fā)生數(shù)據(jù)變更時(shí)，緩存也要跟著一起變更。而分布式系統(tǒng)中每臺(tái)機(jī)器都有自己的本地緩存，所以想要保證（本地緩存的）一致性是一個(gè)比較難的問題，但通過以下手段可以最大程度的保證本地緩存的一致性問題。
（1）設(shè)置本地緩存短時(shí)間內(nèi)失效
設(shè)置本地緩存短時(shí)間內(nèi)失效，短的存活周期，保證了數(shù)據(jù)的時(shí)效性比較高，當(dāng)數(shù)據(jù)失效之后，再次訪問數(shù)據(jù)就會(huì)拉取新的數(shù)據(jù)了，這樣能盡可能的保證數(shù)據(jù)的一致性。
它的特點(diǎn)是：代碼實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，不需要寫多余的代碼；缺點(diǎn)是，效果不是很明顯，不適合高并發(fā)的系統(tǒng)。
（2）通過配置中心協(xié)調(diào)和同步
通過微服務(wù)中的配置中心（例如 Nacos）來協(xié)調(diào)，因?yàn)樗蟹?wù)器都會(huì)連接到配置中心，所以當(dāng)數(shù)據(jù)修改之后，可以修改配置中心的配置，然后配置中心再把配置變更的事件推送給各個(gè)服務(wù)，各個(gè)服務(wù)感知到配置中心的配置發(fā)生更改之后，再更新自己的本地緩存，這樣就實(shí)現(xiàn)了本地緩存的數(shù)據(jù)一致性。
（3）本地緩存自動(dòng)更新功能
使用本地緩存框架的自動(dòng)更新功能，例如 Caffeine 中的 refresh 功能來自動(dòng)刷新緩存，這樣就可以設(shè)置很短的時(shí)間來更新最新的數(shù)據(jù)，從而也能盡可能的保證數(shù)據(jù)的一致性，如下代碼所示：
// 創(chuàng)建 Caffeine 緩存實(shí)例
Cache<String, String> caffeineCache = Caffeine.newBuilder()
// 設(shè)置緩存項(xiàng)在 5s 后開始自動(dòng)更新
.refreshAfterWrite(5, TimeUnit.SECONDS)
// 自定義緩存更新邏輯（即獲取新值邏輯）
.build(new CacheLoader<String, String>() {
@Override
public void reload(String key, String oldValue) throws Exception {
// 模擬更新緩存的操作
updateCache(key, oldValue);
}
});2.實(shí)際工作中會(huì)使用哪種方案？
不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，會(huì)采用不同的解決方案，例如以下這些場(chǎng)景和對(duì)應(yīng)的解決方案：
- 如果對(duì)數(shù)據(jù)一致性要求不是很高，并且程序的并發(fā)壓力不大的情況下，可能使用方案 1，也就是設(shè)置本地緩存短時(shí)間內(nèi)失效的解決方案，因?yàn)樗膶?shí)現(xiàn)最簡(jiǎn)單。
- 如果對(duì)數(shù)據(jù)的一致性要求極高，且有配置中心的情況下，可使用配置中心協(xié)調(diào)和同步本地緩存。
- 相反，如果對(duì)一致性要求沒有那么高，且為高并發(fā)的系統(tǒng)，那么可以采用本地緩存的自動(dòng)更新功能來實(shí)現(xiàn)。
小結(jié)
在多級(jí)緩存中，本地緩存是不可或缺的組成部分，而想要保證本地緩存的數(shù)據(jù)一致性，可能采用：設(shè)置較短的本地緩存過期時(shí)間、通過配置中心來協(xié)調(diào)和同步本地緩存，以及使用本地緩存框架的自動(dòng)更新功能保證數(shù)據(jù)的一致性等解決方案，而不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，選擇的解決方案也是不同的。
