mysql 缓存失效机制

MySQL 缓存失效机制

基础概念

MySQL 缓存失效机制是指当数据库中的数据发生变化时，如何确保缓存中的数据与数据库中的数据保持一致。缓存失效机制主要通过以下几种方式实现：

时间失效：设置缓存的有效期，超过有效期后缓存自动失效。
手动失效：当数据发生变化时，手动删除或更新缓存中的数据。
基于版本号的失效：为每个数据项添加一个版本号，当数据发生变化时，版本号也相应更新，缓存中的数据如果版本号不匹配则失效。

类型

查询缓存：MySQL 自带的查询缓存机制，当相同的查询再次执行时，直接返回缓存中的结果。
应用层缓存：在应用层使用缓存框架（如 Redis、Memcached）来缓存数据。
分布式缓存：在分布式系统中，使用分布式缓存来存储和共享数据。

应用场景

高并发读取场景：如电商网站的商品详情页、新闻网站的文章列表等。
数据更新不频繁的场景：如配置信息、静态数据等。
需要快速响应的场景：如实时数据分析、在线游戏等。

常见问题及解决方法

缓存雪崩：大量缓存在同一时间失效，导致数据库压力剧增。
- 解决方法：
  - 设置不同的缓存过期时间，避免大量缓存同时失效。
  - 使用分布式锁来控制缓存的更新。
  - 使用热点数据永不过期的策略。

缓存穿透：查询一个不存在的数据，导致每次查询都会穿透缓存，直接访问数据库。
- 解决方法：
  - 对查询结果为空的数据也进行缓存，设置较短的过期时间。
  - 使用布隆过滤器来过滤掉不存在的数据查询。
缓存击穿：某个热点数据在缓存中失效的瞬间，大量请求直接打到数据库。
- 解决方法：
  - 设置热点数据永不过期。
  - 使用互斥锁（如 Redis 的 SETNX 命令）来保证只有一个请求去加载数据。

示例代码

以下是一个简单的示例，展示如何在数据更新时手动失效缓存：

import redis
import mysql.connector

# 连接 Redis
redis_client = redis.StrictRedis(host='localhost', port=6379, db=0)

# 连接 MySQL
mysql_conn = mysql.connector.connect(user='user', password='password', host='localhost', database='test')
mysql_cursor = mysql_conn.cursor()

def get_data(key):
    # 先从 Redis 缓存中获取数据
    data = redis_client.get(key)
    if data is not None:
        return data.decode('utf-8')
    
    # 如果缓存中没有数据，从 MySQL 数据库中获取
    mysql_cursor.execute("SELECT data FROM table WHERE key = %s", (key,))
    result = mysql_cursor.fetchone()
    if result is not None:
        data = result[0]
        # 将数据存入 Redis 缓存
        redis_client.setex(key, 3600, data)  # 设置缓存有效期为 1 小时
        return data
    
    return None

def update_data(key, new_data):
    # 更新 MySQL 数据库中的数据
    mysql_cursor.execute("UPDATE table SET data = %s WHERE key = %s", (new_data, key))
    mysql_conn.commit()
    
    # 手动失效 Redis 缓存
    redis_client.delete(key)

# 示例调用
data = get_data('some_key')
print(data)

update_data('some_key', 'new_data')