关于缓存，相信很多人都不陌生，我们通常会在数据库之上搭建一个缓存服务器，将一些高频的数据存储到缓存中，可以提升查询效率，从而提高响应速度以及并发度。
但是，与此同时也带来了一个问题，那就是如何保证缓存和数据库之间的数据一致性？
在讨论怎么做之前，我们先来看看为什么会出现缓存一致性的问题呢？这些问题是如何发生的呢？
非并发的情况
首先，我们在非并发的场景中，出现不一致的问题大家都能比较容易的理解，因为缓存的操作和数据库的操作是存在一定的时间差的。
而且这两个操作是没办法保证原子性的，也就是说，是有可能一个操作成功，一个操作失败的。
所以，这就必然会存在不一致的情况。
但同时，因为我们的业务系统是开放给用户使用的，所以经常会出现各种各样的并发的场景，因为并发的存在，会使得数据一致性的问题更加的多。
并发的情况
对于数据的操作，无外乎就是读和写两种，那么就会同时存在"读读并发"、"读写并发"和"写写并发"。
对于两个读线程，即使发生并发，因为只是读的动作，所以不会有数据的变更，发生了并发的话也不会有数据不一致的情况。
接下来我们先来分析比较容易理解的"写写并发"的情况。
写写并发
因为在数据库和缓存的操作过程中，可能存在"先写数据库，后删缓存"、"先写数据库，后更新缓存"、"先删缓存库，后写数据库"以及"先更新缓存库，后写数据库"这四种。
其中"删缓存"的这两种是把缓存清空，所以"写写并发"不会存在缓存和数据库不一致的情况。我们就看"更新缓存"的这两种：
先写数据库，后更新缓存：
| W | W |
|---|---|
| 写数据库，更新成20 | |
| 写数据库，更新成10 | |
| 写缓存，更新成10 | |
| 写缓存，更新成20（数据不一致） |
先更新缓存，后写数据库：
| W | W |
|---|---|
| 写缓存，更新成20 | |
| 写缓存，更新成10 | |
| 写数据库，更新成10 | |
| 写数据库，更新成20（数据不一致） |
以上两种情况，都是两个写线程并发之后，因为乱序的问题，导致最终缓存中的值是20，而数据库中的值是10，最终导致缓存和数据库中的值不一致的情况。
除了写写并发之外，还有一种比较容易被忽视的情况，那就是读写之间的并发也会导致数据库和缓存的不一致。
读写并发
我们知道，当我们使用了缓存之后，一个读的线程在查询数据的过程是这样的：
1、查询缓存，如果缓存中有值，则直接返回 2、查询数据库 3、把数据库的查询结果更新到缓存中
所以，对于一个读线程来说，虽然不会写数据库，但是是会更新缓存的，所以，在一些特殊的并发场景中，就会导致数据不一致的情况。
读写并发的时序如下：
| W | R |
|---|---|
| 读缓存，缓存中没有值 | |
| 读数据库，数据库中得到结果为10 | |
| 写数据库和缓存，更新成20 | |
| 写缓存，更新成10（数据不一致） |
也就是说，假如一个读线程，在读缓存的时候没查到值，他就会去数据库中查询，但是如果自查询到结果之后，更新缓存之前，数据库被更新了，但是这个读线程是完全不知道的，那么就导致最终缓存会被重新用一个"旧值"覆盖掉。
这也就导致了缓存和数据库的不一致的现象。
但是这种现象其实发生的概率比较低，因为一般一个读操作是很快的，数据库+缓存的读操作基本在十几毫秒左右就可以完成了。
而在这期间，更好另一个线程执行了一个比较耗时的写操作的概率确实比较低。
当然，根据墨菲定律，只要有可能发生的事情，就一定会发生。所以我们也要引起重视。
总结
我们在本文中介绍了数据库和缓存因为双写存在的不一致的情况，无论是单线程还是多线程，都是有可能会出现数据不一致的。
本文中还提到了在数据库和缓存的操作过程中，可能存在"先写数据库，后删缓存"、"先写数据库，后更新缓存"、"先删缓存库，后写数据库"以及"先更新缓存库，后写数据库"这四种。
那么，到底是应该删除缓存好呢，还是更新缓存好呢？到底应该先操作数据库呢还是先操作缓存呢？哪种方案更好呢？又该如何选择呢？
我们在后面的文章中再展开介绍。后面几篇文章会基于本文作为前提展开，所以大家要先能理解不一致问题出现在什么时候，才能知道要怎么做才能解决。
