从零打造Redis缓存高一致性架构（redis缓存主从一致性）

从零打造Redis缓存高一致性架构

在今天的互联网应用中，高并发和高可靠性成为了每一个开发人员必须要面对的问题。而缓存作为优化系统性能的一种解决方案，在高并发和高可靠性的环境中发挥着越来越重要的作用。而Redis作为一款高性能的缓存产品，被广泛应用于各种web应用、移动应用和物联网应用中。

然而，缓存层的数据与应用层的数据往往存在不一致的问题，这不仅会影响到应用的响应速度，还会影响到数据的准确性。因此，构建Redis缓存高一致性架构，是非常有必要的。

一、Redis缓存高一致性架构的核心

在进行Redis高一致性架构构建之前，我们需要先了解Redis的数据结构。

1. 字符串类型

字符串类型是Redis最基本的数据类型。它存储任何类型的二进制数据，例如图片、JSON、文本等。它是Redis中内存消耗和速度最高的数据类型。

2. 哈希类型

哈希类型类似于Map，它存储的是一个键值对的集合。每个键值对都可以存储一组字段值，用于表示对象属性。

3. 列表类型

列表类型是按照插入顺序存储的数据类型。它允许向列表头或者列表尾部添加元素，也允许在列表中间插入或者删除元素。

4. 集合类型

集合类型是不允许重复元素的数据类型。它提供了一些操作，如求并集、交集等。

以上就是Redis支持的主要数据类型，而在Redis高一致性架构中，关键在于如何将数据库与缓存进行同步。常用的同步策略有两种：基于时间戳以及基于触发器。下面我们来看一下两者的具体实现方法。

二、基于时间戳的Redis缓存高一致性架构

基于时间戳的Redis缓存高一致性架构是一种通过定时轮询数据变化来同步缓存的方法。具体过程如下：

1. 应用程序通过使用Jedis客户端访问Redis缓存，获取缓存中的数据。

2. 应用程序将缓存数据放入底层缓存中。

3. 应用程序定时读取数据库中的数据，并与底层缓存中的数据进行比较。

4. 如果发现数据库中的数据发生了变化，应用程序会将新的数据写入到底层缓存中。

5. 应用程序更新缓存中的数据，并返回给用户。

具体代码实现如下：

public class RedisUtil {
   private static final int EXPIRE_TIME = 60 * 60; // 缓存时间一个小时
   
   private static final String REDIS_UPDATE_TIME = "redis:update_time"; // Redis更新时间
   
   public static void saveObjectToRedis(String key, Object object){
       Jedis jedis = JedisUtil.getJedis();
       jedis.set(key, JSON.toJSONString(object));
       jedis.expire(key, EXPIRE_TIME);
       jedis.hset(REDIS_UPDATE_TIME, key, String.valueOf(System.currentTimeMillis()));
       JedisUtil.returnResource(jedis);
   }
  
   public static Object getObjectFromRedis(String key, Class clazz){
       Jedis jedis = JedisUtil.getJedis();
       String json = jedis.get(key);
       if(json!= null){
           Object obj = JSON.parseObject(json, clazz);
           JedisUtil.returnResource(jedis);
           return obj;
       }
       JedisUtil.returnResource(jedis);
       return null;
   }
  
   public static boolean checkUpdate(String key, long updateTime){
       Jedis jedis = JedisUtil.getJedis();
       String redisUpdateTime = jedis.hget(REDIS_UPDATE_TIME, key);
       if(redisUpdateTime != null && redisUpdateTime.length() > 0){
           long redisUpdateTimeMillis = Long.valueOf(redisUpdateTime);
           if(updateTime > redisUpdateTimeMillis){
               JedisUtil.returnResource(jedis);
               return true;
           }
       }
       JedisUtil.returnResource(jedis);
       return false;
   }
}

三、基于触发器的Redis缓存高一致性架构

基于触发器的Redis缓存高一致性架构是一种主动监听数据库变化并自动更新缓存的方法。具体过程如下：

1. 数据库中的数据发生变化后，数据库会发送一个变更事件到Redis。

2. 应用程序通过监听Redis中的变更事件，实时获取数据库中的新数据。

3. 应用程序将新数据写入到缓存中，然后更新缓存并返回给用户。

具体代码实现如下：

public class RedisUtil {
   private static final int EXPIRE_TIME = 60 * 60; // 缓存时间一个小时
   
   private static final String REDIS_CHANNEL = "redis:channel"; // Redis监听的Channel名称
   
   public static void saveObjectToRedis(String key, Object object){
       Jedis jedis = JedisUtil.getJedis();
       jedis.set(key, JSON.toJSONString(object));
       jedis.expire(key, EXPIRE_TIME);
       jedis.publish(REDIS_CHANNEL, key);
       JedisUtil.returnResource(jedis);
   }
  
   public static Object getObjectFromRedis(String key, Class clazz){
       Jedis jedis = JedisUtil.getJedis();
       String json = jedis.get(key);
       if(json!= null){
           Object obj = JSON.parseObject(json, clazz);
           JedisUtil.returnResource(jedis);
           return obj;
       }
       JedisUtil.returnResource(jedis);
       return null;
   }
  
   public static void receiveMessage(){
       Jedis jedis = JedisUtil.getJedis();
       jedis.subscribe(new JedisPubSub() {
           @Override
           public void onMessage(String channel, String key) {
               // 获取数据库中最新的数据，并更新缓存
           }
       }, REDIS_CHANNEL);
       JedisUtil.returnResource(jedis);
   }
}

四、总结

在实际应用中，选择哪种Redis缓存高一致性架构方案，需要根据具体的业务需求和系统性能等因素来进行选择。但无论是基于时间戳的方案，还是基于触发器的方案，都可以通过对Redis的数据结构和Jedis客户端的运用，实现高一致性的Redis缓存架构。