场景重现
想象一下,你和小明的项目里有一个用户信息的缓存。当用户信息更新时,你得先删除缓存,然后更新数据库。但是,如果直接删除缓存,可能会出现这样的问题:
刚删除缓存,其他线程就来读取数据,结果发现缓存没了,就去数据库读取旧数据,然后再更新缓存。
这样一来,缓存里存的还是旧数据,而数据库已经更新了,数据就对不上了。
为了避免这个问题,延时双删机制就登场了。
为啥要5秒时间限制?
你: 小明,你知道为啥要设置5秒时间限制吗?
小明: 嗯……是不是为了等数据库更新完成?
你: 哈哈,答对了一半!5秒时间限制的核心作用是**“错开时间差”**,避免缓存和数据库操作冲突。具体来说,有以下几个原因:
1. 数据库操作延迟
数据库更新操作可能需要一点时间,尤其是在高并发场景下。如果数据库还没更新完成,缓存就已经被删除了,其他线程可能会读到旧数据。
- 5秒时间限制
可以确保数据库操作有足够的时间完成,避免缓存被提前删除。
小明: 哦哦,原来是为了等数据库操作完成啊!
2. 线程切换和网络延迟
在分布式系统中,线程切换、网络延迟等因素都可能导致操作时间的不确定性。
- 5秒时间限制
可以覆盖这些延迟,确保在缓存删除之前,其他线程不会因为缓存失效而读取到旧数据。
小明: 哈哈,那要是网络特别慢,5秒够不够?
你: 哈哈,5秒已经足够应对大多数场景了。如果网络特别慢,那可能是你的网络问题,而不是时间设置的问题了。
3. 避免缓存穿透
如果缓存被直接删除,其他线程可能会频繁地去数据库读取数据,导致数据库压力过大。
- 5秒时间限制
可以避免这种情况,因为在这5秒内,其他线程会直接从数据库读取数据,而不是频繁地去缓存里找。
小明: 哈哈哈,原来还有这么一层意思啊!
4. 错开时间差,避免冲突
延时双删的核心思想是:“先标记缓存失效,延时删除,让其他线程有时间去更新缓存。”
如果没有延时,直接删除缓存,其他线程可能会在数据库更新之前读取旧数据,导致缓存污染。
小明: 哇,原来这个5秒时间限制这么重要啊!
你: 哈哈,可不是嘛!这5秒时间限制就像一个“缓冲区”,让缓存和数据库操作能够错开时间,避免冲突。
总结
你: 小明,总结一下,延时双删机制里的5秒时间限制的作用是:
等待数据库操作完成。
覆盖线程切换和网络延迟。
避免缓存穿透,减少数据库压力。
错开时间差,避免缓存和数据库操作冲突。
小明: 哇,原来这么复杂!那我以后再也不敢小瞧这个5秒时间限制了。
你: 哈哈,这就对了!技术嘛,有时候就是这么细节决定成败。不过,这个时间设置也不是固定的,你可以根据实际情况调整,比如3秒、10秒,只要能解决问题就行。
小明: 好嘞,我明白了!谢谢你的讲解,我这就去试试。
你: 不客气,有问题随时找我,祝你项目顺利!
你看,延时双删机制里的5秒时间限制可不是随便设置的,它背后有很合理的逻辑。希望这个解释能让你彻底明白它的作用!
哈哈,看来你对代码的渴望已经无法抑制了!那好,这次我们直接用代码来实现延时双删机制,并且详细解释每一步的作用。这样,你不仅能理解“为什么要有5秒时间限制”,还能看到它是怎么在代码中实现的。
延时双删机制的代码实现
场景描述
假设我们正在开发一个用户管理系统,用户信息存储在数据库中,同时使用 Redis 缓存用户数据以提高读取性能。我们需要确保在更新用户信息时,缓存和数据库的数据保持一致。
1. 定义用户实体类
@Data
@Entity
public class User {
@Id
@GeneratedValue(strategy = GenerationType.IDENTITY)
private Long id;
private String name;
private String email;
}
2. 定义用户服务类
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository userRepository; // 数据库操作
@Autowired
private RedisTemplate<String, Object> redisTemplate; // Redis操作
/**
* 获取用户信息
* @param userId 用户ID
* @return 用户对象
*/
public User getUser(Long userId) {
// 尝试从缓存获取用户信息
String cacheKey = "user:" + userId;
User user = (User) redisTemplate.opsForValue().get(cacheKey);
if (user == null) {
// 缓存失效,从数据库获取
user = userRepository.findById(userId).orElse(null);
if (user != null) {
// 更新缓存
redisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, user, 30, TimeUnit.MINUTES);
}
}
return user;
}
/**
* 更新用户信息
* @param user 用户对象
*/
@Transactional
public void updateUser(User user) {
Long userId = user.getId();
String cacheKey = "user:" + userId;
// 1. 标记缓存失效(设置一个短暂的过期时间)
redisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, null, 5, TimeUnit.SECONDS);
// 2. 更新数据库
userRepository.save(user);
// 3. 延时删除缓存(这里使用 Redis 的过期时间来实现延时)
// 注意:这里也可以使用定时任务来实现,但 Redis 的过期机制更简单
}
}
代码解析
1. 为什么先标记缓存失效?
在 updateUser
方法中,我们首先标记缓存失效:
redisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, null, 5, TimeUnit.SECONDS);
- 作用
:将缓存设置为
null
,并设置一个短暂的过期时间(这里是5秒)。这样,其他线程在访问缓存时,会发现缓存已经失效,从而直接从数据库读取最新数据。 - 为什么是5秒?
5秒是一个经验值,用于覆盖数据库操作的延迟和线程切换的时间。这个时间足够让数据库完成更新操作,同时避免其他线程因为缓存失效而读取到旧数据。
2. 更新数据库
userRepository.save(user);
- 作用
:更新数据库中的用户信息。由于我们使用了
@Transactional
注解,整个操作会作为一个事务提交,确保数据库操作的原子性。
3. 延时删除缓存
redisTemplate.opsForValue().set(cacheKey, null, 5, TimeUnit.SECONDS);
- 作用
:在标记缓存失效后,我们设置了5秒的过期时间。这意味着在5秒内,缓存是“失效”的,其他线程会直接从数据库读取数据。5秒后,缓存会被自动删除。
- 为什么不用直接删除?
如果直接删除缓存,其他线程可能会在数据库更新完成之前访问数据库,导致缓存被更新为旧数据。通过设置短暂的过期时间,我们可以避免这种冲突。
总结
通过延时双删机制,我们解决了缓存和数据库之间的数据一致性问题:
- 标记缓存失效
:让其他线程在缓存失效期间直接从数据库读取数据。
- 更新数据库
:确保数据的最终一致性。
- 延时删除缓存
:避免缓存被提前更新为旧数据。