rtmp规范1.0全面指南

ETL是数据抽取（Extract）、转换（Transform）、加载（Load ）的简写，它是将OLTP系统中的数据经过抽取，并将不同数据源的数据进行转换、整合，得出一致性的数据，然后加载到数据仓库中。简而言之ETL是完成从 OLTP系统到OLAP系统的过程

数据仓库（Data Warehouse DW）是基于OLTP系统的数据源，为了便于多维分析和 多角度展现将其数据按特定的模式进行存储而建立的关系型数据库，它不同于多维数据库，数据仓库中的数据是细节的，集成的，数据仓库是面向主题的，是以 OLAP系统为分析目的。它包括星型架构与雪花型架构，其中星型架构中间为事实表，四周为维度表， 类似星星；雪花型架构中间为事实表，两边的维度表可以再有其关联子表，而在星型中只允许一张表作为维度表与事实表关联，雪花型一维度可以有多张表，而星型 不可以。考虑到效率时，星型聚合快，效率高，不过雪花型结构明确，便于与OLTP系统交互。在实际项目中，我们将综合运用星型架构与雪花型架构。

即 确定数据分析或前端展现的某一方面的分析主题，例如我们分析某年某月某一地区的啤酒销售情况，就是一个主题。主题要体现某一方面的各分析角度（维度）和统 计数值型数据（量度），确定主题时要综合考虑，一个主题在数据仓库中即为一个数据集市，数据集市体现了某一方面的信息，多个数据集市构成了数据仓库。

在 确定了主题以后，我们将考虑要分析的技术指标，诸如年销售额此类，一般为数值型数据，或者将该数据汇总，或者将该数据取次数，独立次数或取最大最小值 等，这样的数据称之为量度。量度是要统计的指标，必须事先选择恰当，基于不同的量度可以进行复杂关键性能指标（KPI）等的计算。

在 确定了量度之后我们要考虑到该量度的汇总情况和不同维度下量度的聚合情况，考虑到量度的聚合程度不同，我们将采用“最小粒度原则”，即将量度的粒度设置 到最小，例如我们将按照时间对销售额进行汇总，目前的数据最小记录到天，即数据库中记录了每天的交易额，那么我们不能在ETL时将数据进行按月或年汇总， 需要保持到天，以便于后续对天进行分析。而且我们不必担心数据量和数据没有提前汇总带来的问题，因为在后续的建立CUBE时已经将数据提前汇总了。

维 度是要分析的各个角度，例如我们希望按照时间，或者按照地区，或者按照产品进行分析，那么这里的时间、地区、产品就是相应的维度，基于不同的维度我们可 以看到各量度的汇总情况，我们可以基于所有的维度进行交叉分析。这里我们首先要确定维度的层次（Hierarchy）和级别（Level）（图 四：pic4jpg），维度的层次是指该维度的所有级别，包括各级别的属性；维度的级别是指该维度下的成员，例如当建立地区维度时我们将地区维度作为一 个级别，层次为省、市、县三层，考虑到维度表要包含尽量多的信息，所以建立维度时要符合“矮胖原则”，即维度表要尽量宽，尽量包含所有的描述性信息，而不 是统计性的数据信息。

还有一种常见的情况，就是父子型维度，该维度一般用于非叶子节点含有成员等情况，例如公司员工 的维度，在统计员工的工资时，部 门主管的工资不能等于下属成员工资的简单相加，必须对该主管的工资单独统计，然后该主管部门的工资等于下属员工工资加部门主管的工资，那么在建立员工维度 时，我们需要将员工维度建立成父子型维度，这样在统计时，主管的工资会自动加上，避免了都是叶子节点才有数据的情况。

另外，在建立维度表时要充 分使用代理键，代理键是数值型的ID号码，好处是代理键唯一标识了每一维度成员信息，便于区分，更重要的是在聚合时由于数值型匹 配，JOIN效率高，便于聚合，而且代理键对缓慢变化维度有更重要的意义，它起到了标识 历史 数据与新数据的作用，在原数据主键相同的情况下，代理键起到了 对新数据与 历史 数据非常重要的标识作用。

有时我们也会遇到维度缓慢变化的情况，比如增加了新的产品，或者产品的ID号码修改了，或者产品增加了一个新的属性，此时某一维度的成员会随着新的数据的加入而增加新的维度成员，这样我们要考虑到缓慢变化维度的处理，对于缓慢变化维度，有三种情况：

在确定好事实数据和维度后，我们将考虑加载事实表。

在公司的大量数据堆积如山时，我们想看看里面究竟是什么，结果发现里面是一笔笔生产记录，一笔笔交易记录… 那么这些记录是我们将要建立的事实表的原始数据，即关于某一主题的事实记录表。

我 们的做法是将原始表与维度表进行关联，生成事实表（图六：pic6jpg）。注意在关联时有为空的数据时（数据源脏），需要使用外连接，连接后我们将 各维度的代理键取出放于事实表中，事实表除了各维度代理键外，还有各量度数据，这将来自原始表，事实表中将存在维度代理键和各量度，而不应该存在描述性信 息，即符合“瘦高原则”，即要求事实表数据条数尽量多（粒度最小），而描述性信息尽量少。

如果考虑到扩展，可以将事实表加一唯一标识列，以为了以后扩展将该事实作为雪花型维度，不过不需要时一般建议不用这样做。

事 实数据表是数据仓库的核心，需要精心维护，在JOIN后将得到事实数据表，一般记录条数都比较大，我们需要为其设置复合主键和索引，以为了数据的完整性和 基于数据仓库的查询性能优化，事实数据表与维度表一起放于数据仓库中，如果前端需要连接数据仓库进行查询，我们还需要建立一些相关的中间汇总表或物化视图，以方便查询。

在构建数据仓库时，如果数据源位于一服务器上，数据仓库在另一 服务器端，考虑到数据源Server端访问频繁，并且数据量大，需要不断更新，所以可以建立准备区数据库（图七：pic7jpg）。先将数据抽取到准备 区中，然后基于准备区中的数据进行处理，这样处理的好处是防止了在原OLTP系统中中频繁访问，进行数据运算或排序等 *** 作。例如我们可以按照天将数据抽取 到准备区中，基于数据准备区，我们将进行数据的转换，整合，将不同数据源的数据进行一致性处理。数据准备区中将存在原始抽取表，一些转换中间表和临时表以 及ETL日志表等。

时间维度对于某一事实主题来说十分重要，因为不同的时间有不同的统计数据信息，那么按照时间记录 的信息将发挥很重要的作用。在ETL中，时间戳有其特殊的 作用，在上面提到的缓慢变化维度中，我们可以使用时间戳标识维度成员；在记录数据库和数据仓库的 *** 作时，我们也将使用时间戳标识信息，例如在进行数据抽取 时，我们将按照时间戳对OLTP系统中的数据进行抽取，比如在午夜0：00取前一天的数据，我们将按照OLTP系统中的时间戳取GETDATE到 GETDATE减一天，这样得到前一天数据。

在对数据进行处理时，难免会发生数据处理错误，产生出错信息，那么我们 如何获得出错信息并及时修正呢 方法是我们使用一张或多张Log日志表，将出错信息记录下来，在日志表中我们将记录每次抽取的条数，处理成功的条数，处理失败的条数，处理失败的数据，处 理时间等等，这样当数据发生错误时，我们很容易发现问题所在，然后对出错的数据进行修正或重新处理。

在对数据仓库进行 增量更新时必须使用调度（图八：pic8jpg），即对事实数据表进行增量更新处理，在使用调度前要考虑到事实数据量，需要多长时间更 新一次，比如希望按天进行查看，那么我们最好按天进行抽取，如果数据量不大，可以按照月或半年对数据进行更新，如果有缓慢变化维度情况，调度时需要考虑到 维度表更新情况，在更新事实数据表之前要先更新维度表。

调度是数据仓库的关键环节，要考虑缜密，在ETL的流程搭建好后，要定期对其运行，所以 调度是执行ETL流程的关键步骤，每一次调度除了写入Log日志表 的数据处理信息外，还要使用发送Email或报警信息等，这样也方便的技术人员对ETL流程的把握，增强了安全性和数据处理的准确性。

ETL构建数据仓库需要简单的五步，掌握了这五步的方法我们将构建一个强大的数据仓库，不过每一步都有很深的需要研究与挖掘，尤其在实际项目中，我们要综合考虑，例如如果数据源的脏数据很多，在搭建数据仓库之前我们首先要进行数据清洗，以剔除掉不需要的信息和脏数据。

总之，ETL是数据仓库的核心，掌握了ETL构建数据仓库的五步法，就掌握了搭建数据仓库的根本方法。不过，我们不能教条，基于不同的项目，我们还将要进行 具体分析，如父子型维度和缓慢变化维度的运用等。在数据仓库构建中，ETL关系到整个项目的数据质量，所以马虎不得，必须将其摆到重要位置，将ETL这一 大厦根基筑牢。

如果ETL和SQL来说，肯定是SQL效率高的多。但是双方各有优势，先说ETL，ETL主要面向的是建立数据仓库来使用的。ETL更偏向数据清洗，多数据源数据整合，获取增量，转换加载到数据仓库所使用的工具。比如我有两个数据源，一个是数据库的表，另外一个是excel数据，而我需要合并这两个数据，通常这种东西在SQL语句中比较难实现。但是ETL却有很多现成的组件和驱动，几个组件就搞定了。还有比如跨服务器，并且服务器之间不能建立连接的数据源，比如我们公司系统分为一期和二期，存放的数据库是不同的，数据结构也不相同，数据库之间也不能建立连接，这种情况下，ETL就显得尤为重要和突出。通过固定的抽取，转换，加载到数据仓库中，即可很容易实现。

那么SQL呢？SQL事实上只是固定的脚本语言，但是执行效率高，速度快。不过灵活性不高，很难跨服务器整合数据。所以SQL更适合在固定数据库中执行大范围的查询和数据更改，由于脚本语言可以随便编写，所以在固定数据库中能够实现的功能就相当强大，不像ETL中功能只能受组件限制，组件有什么功能，才能实现什么功能。

所以具体我们在什么时候使用ETL和SQL就很明显了，当我们需要多数据源整合建立数据仓库，并进行数据分析的时候，我们使用ETL。如果是固定单一数据库的数据层次处理，我们就使用SQL。当然，ETL也是离不开SQL的。

主要有三大主流工具，分别是Ascential公司的Datastage、Informatica公司的Powercenter、NCR Teradata公司的ETL Automation还有其他开源工具，如PDI(Kettle)等。

DW系统以事实发生数据为基础，自产数据较少。

一个企业往往包含多个业务系统，均可能成为DW数据源。

业务系统数据质量良莠不齐，必须学会去伪存真。

业务系统数据纷繁复杂，要整合进数据模型。

源数据之间关系也纷繁复杂，源数据在加工进DW系统时，有些必须遵照一定的先后次序关系;

流水事件表：此类源表用于记录交易等动作的发生，在源系统中会新增、大部分不会修改和删除，少量表存在删除情况。如定期存款登记簿;

常规状态表：此类源表用于记录数据信息的状态。在源系统中会新增、修改，也存在删除的情况。如客户信息表;

代码参数表：此类源表用于记录源系统中使用到的数据代码和参数;

数据文件大多数以1天为固定的周期从源系统加载到数据仓库。数据文件包含增量，全量以及待删除的增量。

增量数据文件：数据文件的内容为数据表的增量信息，包含表内新增及修改的记录。

全量数据文件：数据文件的内容为数据表的全量信息，包含表内的所有数据。

带删除的增量：数据文件的内容为数据表的增量信息，包含表内新增、修改及删除的记录，通常删除的记录以字段DEL_IND='D'标识该记录。

可划分为： 历史 拉链算法、追加算法(事件表)、Upsert算法(主表)及全删全加算法(参数表);

历史 拉链：根据业务分析要求，对数据变化都要记录，需要基于日期的连续 历史 轨迹;

追加(事件表)：根据业务分析要求，对数据变化都要记录，不需要基于日期的连续 历史 轨迹;

Upsert(主表)：根据业务分析要求，对数据变化不需要都要记录，当前数据对 历史 数据有影响;

全删全加算法(参数表)：根据业务分析要求，对数据变化不需要都要记录，当前数据对 历史 数据无影响;

所谓拉链，就是记录 历史 ，记录一个事务从开始，一直到当前状态的所有变化信息(参数新增开始结束日期);

一般用于事件表，事件之间相对独立，不存在对 历史 信息进行更新;

是update和insert组合体，一般用于对 历史 信息变化不需要进行跟踪保留、只需其最新状态且数据量有一定规模的表，如客户资料表;

一般用于数据量不大的参数表，把 历史 数据全部删除，然后重新全量加载;

历史 拉链，Upsert,Append,全删全加;加载性能：全删全加，Append，Upsert， 历史 拉链;

APPEND算法，常规拉链算法，全量带删除拉链算法;

APPEND算法，MERGE算法，常规拉链算法，基于增量数据的删除拉链算法，基于全量数据的删除拉链算法，经济型常规拉链算法，经济型基于增量数据的删除拉链算法，经济型基于全量数据的删除拉链算法，PK_NOT_IN_APPEND算法，源日期字段自拉链算法;

此算法通常用于流水事件表，适合这类算法的源表在源系统中不会更新和删除，而只会发生一笔添加一笔，所以只需每天将交易日期为当日最新数据取过来直接附加到目标表即可，此类表在近源模型层的字段与技术缓冲层、源系统表基本上完全一致，不会额外增加物理化处理字段，使用时也与源系统表的查询方式相同;

此算法通常用于无删除 *** 作的常规状态表，适合这类算法的源表在源系统中会新增、修改，但不删除，所以需每天获取当日末最新数据(增量或全增量均可)，先找出真正的增量数据(新增和修改)，用它们将目标表中属性发生修改的开链数据(有效数据)进行关链 *** 作(即END_DT关闭到当前业务日期)，然后再将最新的增量数据作为开链数据插入到目标表即可。

此类表再近源模型层比技术缓冲层、源系统的相应表额外增加两个物理化处理字段START_DT(开始日期)和END_DT(结束日期)，使用时需要先选定视觉日期，通过START_DT和END_DT去卡视觉日期，即START_DT'视觉日期';

此算法通常用于有删除 *** 作的常规状态类表，并且要求全量的数据文件，用以对比出删除增量;适合这类算法的源表在源系统中会新增，修改，删除，每天将当日末最新全量数据取过来外，分别找出真正的增量数据(新增，修改)和删除增量数据，用它们将目标表中属性发生修改的开链数据(有效数据)进行关链 *** 作(即END_DT关闭到当前业务日期)，然后再将最新增量数据中真正的增量及删除数据作为开链数据插入到目标表即可，注意删除记录的删除标志DEL_IND会设置为‘D’;

此类表在近源模型层比技术缓冲层，源系统的相应表额外增加三个物理化处理字段START_DT(开始日期)，ENT_DT(结束日期)，DEL_IND(删除标准)。使用方式分两类：一时一般查询使用，此时需要先选定视角日期，通过START_DT和END_DT去卡视角日期，即START_DT‘视角日期’，同时加上条件DEL_IND 'D';另一种是下载或获取当日增量数据，此时就是需要START_DT'视角日期' 一个条件即可，不需要加DEL_IND 'D'的条件。

此算法通常用于流水事件表，适合这类算法的源表在源系统中不会更新和删除，而只会发生一笔添加一笔，所以只需每天将交易日期为当日的最新数据取过来直接附加到目标表即可;

通常建一张名为VT_NEW_编号的临时表，用于将各组当日最新数据转换加到VT_NEW_编号后，再一次附加到最终目标表;

此算法通常用于无删除 *** 作的常规状态表，一般是无需保留 历史 而只保留当前最新状态的表，适合这类算法的源表在源系统中会新增，修改，但不删除，所以需获取当日末最新数据(增量或全量均可)，用于MERGE IN或UPSERT目标表;为了效率及识别真正增量的要求，通常先识别出真正的增量数据(新增及修改数据)，然后再用这些真正的增量数据向目标表进行MERGE INTO *** 作;

通常建两张临时表，一个名为VT_NEW_编号，用于将各组当日最新数据转换加到VT_NEW_编号;另一张名为VT_INC_编号，将VT_NEW_编号与目标表中昨日的数据进行对比后找出真正的增量数据(新增和修改)放入VT_INC_编号，然后再用VT_INC_编号对最终目标表进行MERGE INTO或UPSERT。

此算法通常用于无删除 *** 作的常规状态表，适合这类算法的源表在源系统中会新增、修改，但不删除，所以需每天获取当日末最新数据(增量或全增量均可)，先找出真正的增量数据(新增和修改)，用它们将目标表中属性发生修改的开链数据(有效数据)进行关链 *** 作(即END_DT关闭到当前业务日期)，然后再将最新增量数据作为开链数据插入到目标表即可;

通常建两张临时表，一个名为VT_NEW_编号，用于将各组当日最新数据转换加到VT_NEW_编号;另一张名为VT_INC_编号，将VT_NEW_编号与目标表中昨日的数据进行对比后找出真正的增量数据(新增和修改)放入VT_INC_编号，然后再将最终目标表的开链数据中的PK出现在VT_INT_编号中进行关链处理，然后将VT_INC_编号中的所有数据作为开链数据插入最终目标表即可。

此算法通常用于有删除 *** 作的常规状态表，并且要求删除数据是以DEL_IND='D'删除增量的形式提供;适合这类算法的源表再源系统中会新增、修改、删除，除每天获取当日末最新数据(增量或全量均可)外，还要获取当日删除的数据，根据找出的真正增量数据(新增和修改)以及删除增量数据，用它们将目标表中属性发生修改的开链数据(有效数据)进行关链 *** 作(即END_DT关闭到当前业务时间)，然后再将增量(不含删除数据)作为开链数据插入到目标表中即可;

通常建三张临时表，一个名为VT_NEW_编号，用于将各组当日最新数据 (不含删除数据)转换加载到VT_NEW_编号;第二张表名为VT_INC_编号，用VT_NEW_编号与目标表中的昨日的数据进行对比后找出真正的增量数据放入VT_INC_编号;第三张表名为VT_DEL_编号，将删除增量数据转换加载到VT_DEL_编号;最后再将最终目标表的开链数据中PK出现在VT_INC_编号或VT_DEL_编号中的进行关链处理，最后将VT_INC_编号中的所有数据作为开链数据插入最终目标表即可;

此算法通常用于有删除 *** 作的常规状态表，并且要求提供全量数据，用以对比出删除增量;适合这类算法的源表在源系统中会新增、修改、每天将当日末的最新全量数据取过来外，分别找出真正的增量数据(新增、修改)和删除增量数据，用它们将目标表中属性发生修改的开链数据(有效记录)进行关链 *** 作(即END_DT关闭到当前业务时间)，然后再将最新数据中真正的增量数据(不含删除数据)作为开链数据插入到目标表即可;

通常建两张临时表，一个名为VT_NEW_编号，用于将各组当日最新全量数据转换到VT_NEW_编号;另一张表名为VT_INC_编号,将VT_NEW_编号与目标表中昨日的数据进行对比后找出真正的增量数据(新增、修改)和删除增量数据放入VT_INC_编号，注意将其中的删除增量数据的END_DT置以最小日期(借用);最后再将最终目标表的开链数据中PK出现再VT_INC_编号或VT_DEL_编号中的进行关链处理，然后将VT_INC_编号中所有的END_DT不等于最小日期数据(非删除数据)作为开链数据插入最终目标表即可;

此算法基本等同与常规拉算法，只是在最后一步只将属性非空即非0的记录才作为开链数据插入目标表;

此算法基本等同于基于增量数据删除拉链算法，只是在最后一步只将属性非空及非0的记录才作为开链数据插入目标表;

此算法基本等同于基于全量数据删除拉链算法，只是在最后一步只将属性非空及非0的记录才作为开链数据插入目标表;

此算法是对每一组只将PK在当前VT_NEW_编号表中未出现的数据再插入VT_NEW_编号表，最后再将PK未出现在目标表中的数据插入目标表，以保证只进那些PK未进过的数据;

此算法是源表中有日期字段标识当前记录的生效日期，本算法通过对同主键记录按这个生效日期排序后，一次首尾相连行形成一条自然拉链的算法

两种办法，一种在sourcesystem端实现，也就是在oracle用pl/sql或其他办法做到增量，然后bw只抽取增量即可，另一种办法在bw端实现，在传输规则中采用abap编码实现增量抽取，因为oracle数据库每个表都有时间戳的，利用这个字段就可判断是否是增量数据。

我的思路是

可以使用客户端提交刷新(可以使用定时器控件) 1000ms刷新一次,如果客户端很多不适合该方法;

新开一条socket通道, 每1000ms 监听服务器刷新信息, 如果监听到服务器刷新标志

那么立即提交form到服务器 请求最新的datatable

对于互联网业务来说，传统的直接访问数据库方式，主要通过数据分片、一主多从等方式来扛住读写流量，但随着数据量的积累和流量的激增，仅依赖数据库来承接所有流量，不仅成本高、效率低、而且还伴随着稳定性降低的风险。

鉴于大部分业务通常是读多写少（读取频率远远高于更新频率），甚至存在读 *** 作数量高出写 *** 作多个数量级的情况。因此， 在架构设计中，常采用增加缓存层来提高系统的响应能力 ，提升数据读写性能、减少数据库访问压力，从而提升业务的稳定性和访问体验。

根据 CAP 原理，分布式系统在可用性、一致性和分区容错性上无法兼得，通常由于分区容错无法避免，所以一致性和可用性难以同时成立。对于缓存系统来说， 如何保证其数据一致性是一个在应用缓存的同时不得不解决的问题 。

需要明确的是，缓存系统的数据一致性通常包括持久化层和缓存层的一致性、以及多级缓存之间的一致性，这里我们仅讨论前者。持久化层和缓存层的一致性问题也通常被称为双写一致性问题，“双写”意为数据既在数据库中保存一份，也在缓存中保存一份。

对于一致性来说，包含强一致性和弱一致性 ，强一致性保证写入后立即可以读取，弱一致性则不保证立即可以读取写入后的值，而是尽可能的保证在经过一定时间后可以读取到，在弱一致性中应用最为广泛的模型则是最终一致性模型，即保证在一定时间之后写入和读取达到一致的状态。对于应用缓存的大部分场景来说，追求的则是最终一致性，少部分对数据一致性要求极高的场景则会追求强一致性。

为了达到最终一致性，针对不同的场景，业界逐步形成了下面这几种应用缓存的策略。

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Cache-Aside

Cache-Aside 意为旁路缓存模式，是应用最为广泛的一种缓存策略。下面的图示展示了它的读写流程，来看看它是如何保证最终一致性的。在读请求中，首先请求缓存，若缓存命中（cache hit），则直接返回缓存中的数据；若缓存未命中（cache miss），则查询数据库并将查询结果更新至缓存，然后返回查询出的数据（demand-filled look-aside ）。在写请求中，先更新数据库，再删除缓存（write-invalidate）。

1、为什么删除缓存，而不是更新缓存？

在 Cache-Aside 中，对于读请求的处理比较容易理解，但在写请求中，可能会有读者提出疑问，为什么要删除缓存，而不是更新缓存？站在符合直觉的角度来看，更新缓存是一个容易被理解的方案，但站在性能和安全的角度，更新缓存则可能会导致一些不好的后果。

首先是性能 ，当该缓存对应的结果需要消耗大量的计算过程才能得到时，比如需要访问多张数据库表并联合计算，那么在写 *** 作中更新缓存的动作将会是一笔不小的开销。同时，当写 *** 作较多时，可能也会存在刚更新的缓存还没有被读取到，又再次被更新的情况（这常被称为缓存扰动），显然，这样的更新是白白消耗机器性能的，会导致缓存利用率不高。

而等到读请求未命中缓存时再去更新，也符合懒加载的思路，需要时再进行计算。删除缓存的 *** 作不仅是幂等的，可以在发生异常时重试，而且写-删除和读-更新在语义上更加对称。

其次是安全 ，在并发场景下，在写请求中更新缓存可能会引发数据的不一致问题。参考下面的图示，若存在两个来自不同线程的写请求，首先来自线程 1 的写请求更新了数据库（step 1），接着来自线程 2 的写请求再次更新了数据库（step 3），但由于网络延迟等原因，线程 1 可能会晚于线程 2 更新缓存（step 4 晚于 step 3），那么这样便会导致最终写入数据库的结果是来自线程 2 的新值，写入缓存的结果是来自线程 1 的旧值，即缓存落后于数据库，此时再有读请求命中缓存（step 5），读取到的便是旧值。

2、为什么先更新数据库，而不是先删除缓存？

另外，有读者也会对更新数据库和删除缓存的时序产生疑问，那么为什么不先删除缓存，再更新数据库呢？在单线程下，这种方案看似具有一定合理性，这种合理性体现在删除缓存成功。

但更新数据库失败的场景下，尽管缓存被删除了，下次读 *** 作时，仍能将正确的数据写回缓存，相对于 Cache-Aside 中更新数据库成功，删除缓存失败的场景来说，先删除缓存的方案似乎更合理一些。那么，先删除缓存有什么问题呢？

问题仍然出现在并发场景下，首先来自线程 1 的写请求删除了缓存（step 1），接着来自线程 2 的读请求由于缓存的删除导致缓存未命中，根据 Cache-Aside 模式，线程 2 继而查询数据库（step 2），但由于写请求通常慢于读请求，线程 1 更新数据库的 *** 作可能会晚于线程 2 查询数据库后更新缓存的 *** 作（step 4 晚于 step 3），那么这样便会导致最终写入缓存的结果是来自线程 2 中查询到的旧值，而写入数据库的结果是来自线程 1 的新值，即缓存落后于数据库，此时再有读请求命中缓存（ step 5 ），读取到的便是旧值。

另外，先删除缓存，由于缓存中数据缺失，加剧数据库的请求压力，可能会增大缓存穿透出现的概率。

3、如果选择先删除缓存，再更新数据库，那如何解决一致性问题呢？

为了避免“先删除缓存，再更新数据库”这一方案在读写并发时可能带来的缓存脏数据，业界又提出了延时双删的策略，即在更新数据库之后，延迟一段时间再次删除缓存，为了保证第二次删除缓存的时间点在读请求更新缓存之后，这个延迟时间的经验值通常应稍大于业务中读请求的耗时。

延迟的实现可以在代码中 sleep 或采用延迟队列。显而易见的是，无论这个值如何预估，都很难和读请求的完成时间点准确衔接，这也是延时双删被诟病的主要原因。

4、那么 Cache-Aside 存在数据不一致的可能吗？

在 Cache-Aside 中，也存在数据不一致的可能性。在下面的读写并发场景下，首先来自线程 1 的读请求在未命中缓存的情况下查询数据库（step 1），接着来自线程 2 的写请求更新数据库（step 2），但由于一些极端原因，线程 1 中读请求的更新缓存 *** 作晚于线程 2 中写请求的删除缓存的 *** 作（step 4 晚于 step 3），那么这样便会导致最终写入缓存中的是来自线程 1 的旧值，而写入数据库中的是来自线程 2 的新值，即缓存落后于数据库，此时再有读请求命中缓存（step 5），读取到的便是旧值。

这种场景的出现，不仅需要缓存失效且读写并发执行，而且还需要读请求查询数据库的执行早于写请求更新数据库，同时读请求的执行完成晚于写请求。足以见得，这种 不一致场景产生的条件非常严格，在实际的生产中出现的可能性较小 。

除此之外，在并发环境下，Cache-Aside 中也存在读请求命中缓存的时间点在写请求更新数据库之后，删除缓存之前，这样也会导致读请求查询到的缓存落后于数据库的情况。

虽然在下一次读请求中，缓存会被更新，但如果业务层面对这种情况的容忍度较低，那么可以采用加锁在写请求中保证“更新数据库&删除缓存”的串行执行为原子性 *** 作（同理也可对读请求中缓存的更新加锁）。 加锁势必会导致吞吐量的下降，故采取加锁的方案应该对性能的损耗有所预期。

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补偿机制

我们在上面提到了，在 Cache-Aside 中可能存在更新数据库成功，但删除缓存失败的场景，如果发生这种情况，那么便会导致缓存中的数据落后于数据库，产生数据的不一致的问题。

其实，不仅 Cache-Aside 存在这样的问题，在延时双删等策略中也存在这样的问题。针对可能出现的删除失败问题，目前业界主要有以下几种补偿机制。

1、删除重试机制

由于同步重试删除在性能上会影响吞吐量，所以常通过引入消息队列，将删除失败的缓存对应的 key 放入消息队列中，在对应的消费者中获取删除失败的 key ，异步重试删除。这种方法在实现上相对简单，但由于删除失败后的逻辑需要基于业务代码的 trigger 来触发 ，对业务代码具有一定入侵性。

鉴于上述方案对业务代码具有一定入侵性，所以需要一种更加优雅的解决方案，让缓存删除失败的补偿机制运行在背后，尽量少的耦合于业务代码。一个简单的思路是通过后台任务使用更新时间戳或者版本作为对比获取数据库的增量数据更新至缓存中，这种方式在小规模数据的场景可以起到一定作用，但其扩展性、稳定性都有所欠缺。

一个相对成熟的方案是基于 MySQL 数据库增量日志进行解析和消费，这里较为流行的是阿里巴巴开源的作为 MySQL binlog 增量获取和解析的组件 canal（类似的开源组件还有 Maxwell、Databus 等）。

canal sever 模拟 MySQL slave 的交互协议，伪装为 MySQL slave，向 MySQL master 发送 dump 协议，MySQL master 收到 dump 请求，开始推送 binary log 给 slave （即 canal sever ），canal sever 解析 binary log 对象（原始为 byte 流），可由 canal client 拉取进行消费，同时 canal server 也默认支持将变更记录投递到 MQ 系统中，主动推送给其他系统进行消费。

在 ack 机制的加持下，不管是推送还是拉取，都可以有效的保证数据按照预期被消费。当前版本的 canal 支持的 MQ 有 Kafka 或者 RocketMQ。另外， canal 依赖 ZooKeeper 作为分布式协调组件来实现 HA ，canal 的 HA 分为两个部分：

那么，针对缓存的删除 *** 作便可以在 canal client 或 consumer 中编写相关业务代码来完成。这样，结合数据库日志增量解析消费的方案以及 Cache-Aside 模型，在读请求中未命中缓存时更新缓存（通常这里会涉及到复杂的业务逻辑），在写请求更新数据库后删除缓存，并基于日志增量解析来补偿数据库更新时可能的缓存删除失败问题，在绝大多数场景下，可以有效的保证缓存的最终一致性。

另外需要注意的是，还应该隔离事务与缓存，确保数据库入库后再进行缓存的删除 *** 作。 比如考虑到数据库的主从架构，主从同步及读从写主的场景下，可能会造成读取到从库的旧数据后便更新了缓存，导致缓存落后于数据库的问题，这就要求对缓存的删除应该确保在数据库 *** 作完成之后。所以，基于 binlog 增量日志进行数据同步的方案，可以通过选择解析从节点的 binlog，来避免主从同步下删除缓存过早的问题。

3、数据传输服务 DTS

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Read-Through

Read-Through 意为读穿透模式，它的流程和 Cache-Aside 类似，不同点在于 Read-Through 中多了一个访问控制层，读请求只和该访问控制层进行交互，而背后缓存命中与否的逻辑则由访问控制层与数据源进行交互，业务层的实现会更加简洁，并且对于缓存层及持久化层交互的封装程度更高，更易于移植。

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Write-Through

Write-Through 意为直写模式，对于 Write-Through 直写模式来说，它也增加了访问控制层来提供更高程度的封装。不同于 Cache-Aside 的是，Write-Through 直写模式在写请求更新数据库之后，并不会删除缓存，而是更新缓存。

这种方式的 优势在于读请求过程简单 ，不需要查询数据库更新缓存等 *** 作。但其劣势也非常明显，除了上面我们提到的更新数据库再更新缓存的弊端之外，这种方案还会造成更新效率低，并且两个写 *** 作任何一次写失败都会造成数据不一致。

如果要使用这种方案， 最好可以将这两个 *** 作作为事务处理，可以同时失败或者同时成功，支持回滚，并且防止并发环境下的不一致 。另外，为了防止缓存扰动的频发，也可以给缓存增加 TTL 来缓解。

站在可行性的角度，不管是 Write-Through 模式还是 Cache-Aside 模式，理想状况下都可以通过分布式事务保证缓存层数据与持久化层数据的一致性，但在实际项目中，大多都对一致性的要求存在一些宽容度，所以在方案上往往有所折衷。

Write-Through 直写模式适合写 *** 作较多，并且对一致性要求较高的场景，在应用 Write-Through 模式时，也需要通过一定的补偿机制来解决它的问题。首先，在并发环境下，我们前面提到了先更新数据库，再更新缓存会导致缓存和数据库的不一致，那么先更新缓存，再更新数据库呢？

这样的 *** 作时序仍然会导致下面这样线程 1 先更新缓存，最后更新数据库的情况，即由于线程 1 和 线程 2 的执行不确定性导致数据库和缓存的不一致。这种由于线程竞争导致的缓存不一致，可以通过分布式锁解决，保证对缓存和数据库的 *** 作仅能由同一个线程完成。对于没有拿到锁的线程，一是通过锁的 timeout 时间进行控制，二是将请求暂存在消息队列中顺序消费。

在下面这种并发执行场景下，来自线程 1 的写请求更新了数据库，接着来自线程 2 的读请求命中缓存，接着线程 1 才更新缓存，这样便会导致线程 2 读取到的缓存落后于数据库。同理，先更新缓存后更新数据库在写请求和读请求并发时，也会出现类似的问题。面对这种场景，我们也可以加锁解决。

另在，在 Write-Through 模式下，不管是先更新缓存还是先更新数据库，都存在更新缓存或者更新数据库失败的情况，上面提到的重试机制和补偿机制在这里也是奏效的。

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Write-Behind

Write behind 意为异步回写模式，它也具有类似 Read-Through/Write-Through 的访问控制层，不同的是，Write behind 在处理写请求时，只更新缓存而不更新数据库，对于数据库的更新，则是通过批量异步更新的方式进行的，批量写入的时间点可以选在数据库负载较低的时间进行。

在 Write-Behind 模式下，写请求延迟较低，减轻了数据库的压力，具有较好的吞吐性。但数据库和缓存的一致性较弱，比如当更新的数据还未被写入数据库时，直接从数据库中查询数据是落后于缓存的。同时，缓存的负载较大，如果缓存宕机会导致数据丢失，所以需要做好缓存的高可用。显然，Write behind 模式下适合大量写 *** 作的场景，常用于电商秒杀场景中库存的扣减。

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Write-Around

如果一些非核心业务，对一致性的要求较弱，可以选择在 cache aside 读模式下增加一个缓存过期时间，在写请求中仅仅更新数据库，不做任何删除或更新缓存的 *** 作，这样，缓存仅能通过过期时间失效。这种方案实现简单，但缓存中的数据和数据库数据一致性较差，往往会造成用户的体验较差，应慎重选择。

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总结

在解决缓存一致性的过程中，有多种途径可以保证缓存的最终一致性，应该根据场景来设计合适的方案，读多写少的场景下，可以选择采用“Cache-Aside 结合消费数据库日志做补偿”的方案，写多的场景下，可以选择采用“Write-Through 结合分布式锁”的方案 ，写多的极端场景下，可以选择采用“Write-Behind”的方案。

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