33、缓存同步策略与并发问题解决方案

缓存同步策略与并发问题解决方案

1. 缓存写入策略

在缓存操作中，有几种常见的写入策略，每种策略都有其适用场景和优缺点：
- Write - Around ：只将数据写入主存储，不写入缓存。适用于那些很少或从不重读最近写入数据的“即写即忘”应用程序。但读取最近写入的数据时成本较高，因为会导致缓存未命中。
- Read - Through ：仅在读取条目时将其写入缓存，这些条目已存储在另一个较慢的内存支持中。写入策略可以是Write - Back或Write - Around。该策略的特点是应用程序仅与缓存进行读取交互，缓存存储将在缓存未命中时从主存储读取数据。
- Refresh - Ahead ：用于元素可能过期的缓存。对于即将过期且请求频繁的缓存条目，会主动（异步）从主源读取并更新。这样应用程序就不会感受到缓慢的数据库读取和缓存存储的影响。
- Cache - Aside ：缓存位于应用程序一侧，仅与应用程序通信。与Read - Through不同，检查缓存或数据库的责任在于应用程序。应用程序首先检查缓存，若未命中，则额外检查数据库并将读取的值存储在缓存中。

选择最佳策略与实现缓存同样重要，选择不当可能会使数据库（或主存储）过载甚至崩溃。

2. 并发环境下的缓存问题

在单线程环境中，我们通常假设缓存对象的使用是安全的。但在并发环境中，会出现竞态条件问题。以简化的LFU缓存 set 方法为例：