面试题：缓存设计之区块链数据一致性维护

Question

当区块链网络发生硬分叉时，缓存中的数据可能与新的区块链数据产生不一致。请设计一套机制，能够快速检测并修正缓存与区块链新数据之间的不一致，同时尽量减少对系统性能的影响，详细说明设计思路及关键技术点。

Answer 1

设计思路

1. 定时同步机制：设定一个合适的时间间隔（例如几分钟），定时触发缓存与区块链最新数据的比对流程。这样既能及时发现不一致，又不会过于频繁影响系统性能。
2. 哈希比对：区块链每个区块都有唯一的哈希值，缓存中可以存储对应数据的哈希摘要。在同步时，比对缓存数据哈希与区块链对应数据的哈希，若不一致则判定数据有差异。
3. 增量同步：并非每次都同步全部数据，而是只同步有变化的部分。通过记录区块链的最新区块高度，与缓存上次同步的区块高度对比，确定需要同步的新数据范围。
4. 异步处理：将数据比对和修正操作放在异步线程中执行，避免阻塞系统的主要业务流程，减少对系统性能的影响。

关键技术点

1. 哈希算法：选择合适的哈希算法（如SHA - 256），保证哈希值的唯一性和计算效率，用于快速判定数据是否一致。
2. 区块链数据读取接口：需要一个高效的接口，能够快速读取区块链特定高度范围的区块数据，以实现增量同步。
3. 缓存管理：缓存需要支持数据的快速读取和更新，并且能够方便地存储和查询哈希摘要等元数据。可以使用诸如Redis等高性能缓存系统，并设计合理的数据结构来存储缓存数据及其元数据。
4. 多线程编程：利用多线程技术，实现异步的数据比对和修正操作，确保主线程的性能不受影响。同时要处理好多线程之间的资源竞争和同步问题，保证数据的一致性和准确性。