MySQL:缓存算什么东西?!

上一篇 / 下一篇  2018-10-31 09:42:00 / 个人分类:软件测试

      十年前,我们还是一个企业内部的应用,用户不多,数据也不多。
  Tomcat一天也处理不了多少请求,闲得无聊的时候只能和我聊天,这是没有办法的事情,因为整个系统只有我们两个:
   
  没错,我就是大名鼎鼎的MySQL ,我和Tomcat位于不同的机器上,每次通信都是一次网络的请求。
  这样的情况持续了三年,我们俩把话都快要说尽了的时候,人类终于送来了一个新家伙:缓存。
  从外表看来,这个缓存就是一个Map而已, 保存的都是一些(key,value)这样的东西。
  从内部看,他还真是个Map,是那个叫做张大胖的人类写的、一个线程安全的、可以设定过期时间的Map。
  Tomcat和我都有点瞧不上他,觉得他实在是简陋,甚至难以成为一个独立的组件。
  更让Tomcat不爽的是,这个简陋的家伙竟然和自己一起,共享JVM进程。
   
  慢慢地事情发生了变化,张大胖改变了程序逻辑:在之前,用户的请求发到Tomcat这里,如果需要访问数据库的数据, Tomcat直接就把SQL语句扔给我来执行。
  现在, 先要到那个Map,不,是缓存中查一下,看看有没有相关数据,如果有,直接就返回了,根本不用和我打交道; 如果缓存中没有,那才发出SQL查询,并且把缓存也给填充上,这样下次就不用访问数据库了。
  Tomcat整天和缓存打交道,聊得热火朝天。 我观察了几天,终于明白这小子把我这个好基友给抛弃了。
  Tomcat得意地对我说: “这缓存和我在一个进程中,访问起来速度快得很,立刻就能返回数据,哪里像你MySQL,慢慢悠悠地执行半天?! ”
  说完他又做了一个总结:进程内调用就是好啊。
  其实吧,缓存这小子的本质我比谁都清楚,我内部就有缓存啊,就是为了避免频繁地访问硬盘, 大家利用的都是程序的局部性原理嘛,有什么神秘的?!
  我耐心蛰伏,等待机会,准备一举把这个不知好歹的Map干掉。
  从进程内到进程外
  过了几个月,张大胖把系统的架构做了升级,为了应对高并发的访问,他用一个nginx来搞负载均衡,分发用户的请求,在后面搞了很多Tomcat和很多进程内的缓存,我们的系统变成了这个样子:
   
  我一看就意识到我的机会来了:这缓存之间很容易出现不一致啊。
  比如: 用户的请求在JVM 1 中进行处理,MySQL做了更新,JVM 1中相关的缓存也做了更新或者被删除, 可是JVM 2和JVM 3中缓存的数据还是旧的啊。
  不出我的所料,数据不一致的问题非常严重,用户频繁抱怨,缓存这小子这下要完蛋了!
  可是缓存还想垂死挣扎,他说:”可以这样嘛,如果一个JVM中的缓存发生了变化,就通知其他JVM。”
   
  可是通知总会有延迟,如果JVM 1还没来得及通知JVM 2和JVM 3, 而用户的请求已经在这两台机器上开始处理了,数据不一致还是存在。
  特别是各个JVM之间需要来回交互,缓存的更新需要你通知我,我通知你,麻烦得要死。
  Tomcat出了一个馊主意:“别让缓存互相更新,让缓存定时从MySQL那里更新!” 
   
  可是既然是定时更新,那缓存中的数据和我这里在某些时间段内还是会出现不一致。
  除非数据的变化频率极低,否则这几乎是个无解的问题。
  终于,张大胖如我所愿, 把进程内缓存给删除了!
  我整打算好好跟Tomcat叙叙旧(这么多Tomcat啊!), 可是第二天他便弄来了一个新的家伙:Redis,还是缓存!
  和之间那简陋的Map相比,Redis可是强大得太多太多了,这个缓存独自霸占了一台机器,让几个Tomcat都可以共享访问。
  换句话说,缓存从进程内搬到了进程外!
   
  我对Redis说:“你小子也需要网络才能访问了,和我差不多,有存在的必要吗?”
  Redis说:“当然有了,虽然都是网络访问,但是我这里所有的数据可都在内存中啊,访问起来还是比你快。”
  我承认,他说的是对的。
  数据不一致
  这天晚上,访问量突然间特别的大,是平时的百倍,不,千倍。 据Redis说,这是张大胖那家伙在搞压力测试了。
  压力测试过后,一地鸡毛。 一盘点就发现,Redis的数据和我的数据居然发现了不一致。
  Redis傻眼了,这是怎么回事?数据不一致,人类肯定以我MySQL的数据库数据为准啊。
  Tomcat提示Redis:“估计是高并发惹的祸,我们看看是怎么更新数据的。”
   
  Redis说:“简单啊,先更新MySQL,然后更新我的数据。”
  Tomcat说:“这是两步操作,如果有两个线程都在这么干,就出问题了! 比如MySQL的有个值是100,现在线程1想把它改成200, 线程2想把它改成300。”
   
  Redis说:“看来这里有个大漏洞啊,那怎么办?”
  看着他们俩一筹莫展的样子,我忍不住说道:“这还不简单,当需要更新数据的时候,不要去更新缓存,把缓存中相关数据删除就行了。”
   
  Redis说:“你这是官报私仇吧,把数据从我这里删除了,下次用户访问的时候没有,还得找你去要,对不对?”
   
  我说:“是得找我要,但是能解决你的问题啊,两个线程同时写,不会出现数据库和缓存不一致啊。“
  再说了,这其实不是我们能管的事情,咱们走着瞧,看看张大胖怎么做。”
  第二天,张大胖果然按照我说的逻辑修改了程序,还美名其曰:Cache Aside Pattern。
  虽然我一直想把缓存干掉,可是,几天后的经历却深刻地教育了我,缓存还是必不可少的......
  (唉,再挖个坑,主题估计你也想到了,就是缓存穿透,击穿,雪崩......)
       
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