Redis 写缓存

Redis 比较常见的是作为读缓存。读取数据的时候检查 Redis 是否存在,存在的话缓存命中,不需要访问后端存储。没命中的话从后端存储中获得,并同时存入 Redis。写数据的时候直接写入后端存储,清除 Redis 中对应的缓存或者更新成新的值。这种模型可以安全的随时删除缓存中的内容而不会造成数据丢失,因为最新的数据一定是写入到后端存储里了。

但如果系统的瓶颈出现在了写入这块,上面的模型就没法解决了。稍加修改可以得到写缓存的模型:

  • 读的时候检查 Redis,如果 Redis 存在直接使用 Redis 中的数据,否则从后端存储中读取。
  • 写的时候只写入 Redis,通过消息队列通知后台任务把 Reids 中缓存的内容保存到后端存储中。
  • 后台任务监听消息队列,在把缓存内容保存成功之后从 Redis 中删除对应的内容。

任务队列可以使用 Redis 的 LIST 来实现,官方的 RPOPLPUSH – Redis 命令文档中已经很详细描述了如何实现一个可靠的消息队列。于是剩下的问题就是如何能保证安全的删除已经保存过的缓存?

保存缓存的步骤肯定是

  1. 从 Redis 中读取
  2. 把读取的内容写入后端存储
  3. 从 Redis 中删除

而如果在 1 和 3 之间,又有新的修改写入,这些修改就因为第 3 步的执行丢失了。要解决这个问题要么就是加锁,要么是通过事务。

研究了一番以后,要实现锁会比较复杂,而通过事务就比较简单了。

Redis 提供了 MULTIEXEC 将多个命令提交为一个事务。虽然不提供错误回滚,但保证了要么命令都没执行,要么都执行了。而命令 WATCH 可以用来监控某个键,如果在执行 WATCH 之后到执行事务之前,这个键里的值有所变化,事务将被取消,详情可以查看官方文档。因此保存缓存的步骤改写成:

  1. WATCH 要保存的 key
  2. 从 Redis 中读取
  3. 把读取的内容写入后端存储
  4. 使用 MULTIEXEC 包围从 Redis 中删除该 key 的语句

伪代码如下:

redis.send('WATCH', key)
data = redis.get(key)
database.save(key, data)
redis.send('MULTI')
redis.send('DEL', key)
redis.send('EXEC')
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