面试题答案
一键面试实际场景举例
- 微服务架构中的任务调度：在微服务架构下，有多个相同功能的任务调度微服务实例。当有新的任务需要调度时，需要选举出一个“leader”实例来负责执行该任务。同时，为防止多个实例同时处理同一任务，需使用分布式锁来保证任务处理的唯一性。例如，数据清理任务、报表生成任务等，只应由一个实例执行，此时etcd的领导选举确定执行实例，分布式锁防止其他实例同时执行。
- 数据库主从切换：在数据库集群中，可能存在多个数据库节点，需要选举出一个主节点进行写操作，其他作为从节点进行读操作。当主节点出现故障时，要重新选举出新的主节点。在选举过程中，利用etcd的领导选举机制；同时，为确保同一时刻只有一个主节点进行写操作，需借助分布式锁，避免多个节点同时认为自己是主节点而产生数据冲突。
协同工作中可能遇到的问题及解决方法
- 脑裂问题
- 问题描述：在领导选举过程中，由于网络分区等原因，可能会出现两个或多个节点都认为自己是“leader”的情况，同时持有分布式锁，导致数据不一致或业务逻辑混乱。
- 解决方法：设置合理的心跳检测机制和选举超时时间。例如，etcd中可以配置适当的选举超时时间，当一个节点在一段时间内没有收到leader的心跳，就发起新一轮选举。同时，采用多数派（quorum）算法，只有超过半数节点认可的“leader”才是有效的，从而避免脑裂情况。
- 锁竞争导致性能问题
- 问题描述：当大量节点同时竞争领导地位或分布式锁时，会产生激烈的锁竞争，导致系统性能下降，响应时间变长。
- 解决方法：采用合理的锁优化策略，如分段锁、读写锁等。例如，将任务按照一定规则进行分段，不同的节点竞争不同段的锁，减少锁竞争范围。同时，可以对读操作使用共享锁，提高并发性能。
- etcd集群故障
- 问题描述：如果etcd集群部分节点出现故障，可能会影响领导选举和分布式锁的正常工作，甚至导致整个系统不可用。
- 解决方法：部署足够数量的etcd节点以保证高可用性，并且采用冗余设计。例如，部署奇数个etcd节点（3、5、7等），即使部分节点故障，仍能保证多数派可用。同时，定期对etcd集群进行健康检查和备份，以便在故障发生时能够快速恢复。