如今,每个业务应用程序都在使用缓存来提高数据检索性能并减少直接从数据库中获取数据的需要。 由于数据库开始减慢现代 Web 应用程序的速度,因此提出了各种数据缓存技术。 数据缓存有助于解决数据库可扩展性和性能问题,但它也带来了数据不一致维护的另一个问题。
当与数据库交互的应用程序有其他应用程序修改它时,就会出现数据不一致问题。 那么你的应用不负责在所有场景下都更新数据库,所以缓存是不同步的。 如果除了您的应用程序之外没有其他应用程序与数据库交互,那么数据过时的可能性就会非常小,因为所有更改都在缓存和数据库之间同时同步。
数据在网络中的有效性称为缓存一致性。 缓存一致性确保仅返回有效数据以响应生成的查询,并且所有陈旧数据立即从缓存中删除。 所以,在这里我将讨论强大的机制 NCache 为用户提供服务,因此他们永远不必担心维护缓存和数据库之间的数据一致性。
缓存数据库同步
缓存不一致有时对数据库的影响与数据丢失一样严重。 如果缓存中的数据未更新,则依赖缓存做出决策的应用程序将受到影响,因为所使用的数据和做出的决策都变得无效。 缓存经常用于扩展读取密集型工作负载。 因此,不同步的缓存和数据库会对基于提供的数据的决策产生重大影响,数据准确性也会受到影响,进而导致业务损失。
数据不一致的原因和后果
如果缓存包含静态数据,则意味着不会发生任何更改并且不会发生数据不一致(使用读取操作,例如获取)。 但是,如果数据频繁更改(使用写操作,例如添加、更新、插入、删除),则每次数据更改时,缓存都必须与主数据源同步。 理解数据不一致的独特挑战尤其具有挑战性,数据不一致的最常见原因是:
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数据在数据库中更改但未反映在缓存中
每次写入操作时,主数据库中的数据都会更改,但数据库中的更改不会反映在缓存中。 使用缓存中数据的应用程序随后会获取陈旧数据,这会对关键任务应用程序的性能产生巨大影响。
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数据在缓存中更改但未反映在数据库中
如果缓存中的数据发生更改,并且直接从数据库提供服务的应用程序将具有陈旧数据,则由于更改未反映在数据库中,也会发生数据不一致问题。
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延迟更新缓存
由于延迟反映更改,可能会出现数据不一致问题。
例如,同一个对象在缓存和数据库中可能有不同的副本,以防缓存更新延迟导致数据不一致。 读路径看似遵循标准流程,但写路径也应该有同步数据的机制,每当数据库发生变化时,保持缓存和数据库同步。
使用保持数据一致 NCache
NCache 了解数据一致性对于关键任务应用程序以及支持高用户负载的应用程序的价值。 NCache 提供了许多具有广泛属性的强大功能,以保持数据在与数据库相关的缓存中一致,反之亦然。 如果数据库中的任何数据发生变化,保存数据的缓存就会变得陈旧且不一致,这会对数据准确性和业务产生负面影响,从而导致损失。 所以,记住这些问题, NCache 给出:
1.缓存中的数据过期
NCache的数据过期功能是许多关键业务应用程序的救命稻草,这些应用程序始终需要新数据并摆脱缓存中不再需要的陈旧数据。
使缓存中的陈旧数据过期会导致向客户端提供相关的和更新的数据。 数据过期时间 NCache 还有另外两种类型,它们是绝对的和滑动的。 绝对过期与要在特定时间使用的数据一起使用,之后就不再需要了。 因此缓存中没有空闲数据,而是在指定时间段后过期。 读这个 新闻 了解如何使用 Expiration 在缓存中保持数据新鲜 NCache.
NCache 更多信息 数据过期时间 NCache 绝对到期
但是,滑动过期有指定的过期时间,但取决于使用情况。 由于每次访问时都会重置时间,而不管之前经过了多少时间。 此类数据会在指定时间内添加到缓存中,如果在给定时间内再次使用,则会进一步滑动。
NCache 更多信息 数据过期时间 NCache 滑动到期
2.缓存刷新器
NCache 提供缓存刷新器功能以在特定时间间隔后刷新缓存中的数据。 缓存刷新器以优化的方式工作。 缓存刷新器以用户提供的时间间隔更新指定的数据集,以防止数据过时。 要检查哪些数据集需要更新/刷新,线程会在特定时间后运行,称为刷新间隔。 用户可以通过配置刷新间隔 NCache 经理 或者 NCache PowerShell cmdlet. 阅读博客 此处,了解有关如何使用缓存刷新器使缓存中的数据保持最新的更多信息。
3.缓存依赖
为了提高应用程序性能和可伸缩性,大多数频繁调用数据库的应用程序现在都采用分布式缓存。 出于这个原因,您更希望在数据库数据发生更改时使缓存数据失效并删除。
NCache 提供了一种使数据失效的机制——缓存依赖。
缓存依赖项是另一个具有广泛用途的影响深远的特性。 缓存依赖项工作迅速,一旦数据库发生变化,缓存中的对象就会自动删除。 再次从数据库中获取数据,缓存中始终包含更新的数据。 缓存中的数据可以与项目、某个位置的文件、数据库中的记录、特定查询的结果或另一个缓存项目具有基于依赖关系的关系,因此项目中的任何更改都可以使缓存中的数据无效. 阅读有关使用数据依赖关系管理缓存中关系的更多信息, 此处.
4.数据源提供者
缓存主要用于缓存数据以最大化性能。 客户端应用程序可能需要在使用缓存的同时对数据源执行操作。 NCache 提供 Read-Through 和 Write-Through/Write-Behind 缓存以实现对数据源的透明读/写操作。 使用此功能,如果需要,客户端应用程序可以通过缓存读取数据或将数据写入数据源。
- 直读
NCache 使用您唯一的 Read-Through 提供程序与数据源通信。 在 Read-Through Caching 中,如果缓存未命中, NCache 将联系您的提供商以在 get 调用后加载数据。 Read-Through 提供程序将在具有多个服务器的集群缓存中的所有缓存服务器节点上处于活动状态(已初始化),但 Read-Through 操作将由拓扑接收 get 操作的节点执行。
- 直写
使用直写缓存时,首先对缓存存储应用操作,然后同步更新配置的数据源。
使用 Write-Through 的操作将在之后完成 NCache 对数据源执行此类操作。 如果需要立即更新数据源并且您必须在更新缓存后立即更新数据源,则可以使用直写缓存。 阅读以下 新闻 有关 WriteThru 的更多信息。
- 写在后面
Write-Behind中的数据源操作是异步执行的 NCache 缓存存储上的操作。 这些操作在更新缓存存储后排队,然后异步应用于配置的数据源。 因此,使用 Write-Behind 将加速缓存操作。
结论
维护缓存和数据库之间的数据一致性很容易 NCache强大的同步机制可以同步和异步工作,始终为关键任务应用程序提供更新的数据。 通过不影响数据准确性并确保数据的高可用性, NCache 正在为其用户提供一种无缝同步数据的方式。 所以,使用 NCache 消除与数据存储和数据库相关的性能瓶颈。 作为 NCache 自动消除缓存和数据源之间数据不一致的风险,帮助您避免因数据不一致造成的业务损失。