面试题：Redis RDB文件结构版本兼容性：自定义扩展及兼容

Question

如果需要在Redis的RDB文件结构中添加一个自定义扩展字段，并且要确保这个扩展在不同Redis版本（包括未来可能的版本）之间保持兼容性，你会如何设计这个扩展机制？请详细说明涉及的RDB文件结构修改、读取写入逻辑，以及版本协商策略。

Answer 1

RDB文件结构修改

1. 定义扩展字段区域：在RDB文件中，选择一个合适的位置来放置自定义扩展字段。例如，可以在文件头之后，数据部分之前预留一段空间。这样做的好处是不影响原有的数据存储和读取逻辑，且容易定位扩展字段。
2. 设计扩展字段格式：采用一种自描述的格式来存储扩展字段，例如使用类似JSON或PROTOBUF的格式。以PROTOBUF为例，定义一个PROTOBUF消息结构来描述扩展字段的内容。这样可以方便地对扩展字段进行序列化和反序列化，并且PROTOBUF具有良好的向后兼容性。

读取写入逻辑

1. 写入逻辑：
   • 在将数据写入RDB文件时，首先将自定义扩展字段按照设计好的格式进行序列化。例如使用PROTOBUF的SerializeToString方法。
   • 将序列化后的扩展字段写入到预先定义好的扩展字段区域。在写入过程中，需要记录扩展字段的长度，以便读取时能够准确解析。
   • 按照正常的RDB写入逻辑，继续写入其他数据部分。
2. 读取逻辑：
   • 在读取RDB文件时，首先定位到扩展字段区域，根据记录的长度读取序列化后的扩展字段数据。
   • 使用相应的反序列化方法（如PROTOBUF的ParseFromString）将序列化数据还原为自定义扩展字段的对象。
   • 按照正常的RDB读取逻辑，继续读取其他数据部分。

版本协商策略

1. 版本号标识：在扩展字段区域的开头，添加一个版本号字段。这个版本号表示自定义扩展字段的格式版本。每次对扩展字段格式进行不兼容的修改时，递增版本号。
2. 兼容性检查：
   • 在读取RDB文件时，首先读取扩展字段的版本号。
   • 程序根据版本号判断是否能够解析该扩展字段。如果版本号是已知的，并且程序支持该版本的解析逻辑，则正常解析扩展字段。如果版本号未知或程序不支持该版本的解析逻辑，则可以选择跳过扩展字段，继续读取其他数据部分，以保证兼容性。
3. 版本更新机制：
   • 对于未来可能的版本，当发布新的Redis版本时，如果自定义扩展字段的格式发生了变化，更新版本号，并在文档中详细说明新版本的扩展字段格式和解析方法。
   • 应用程序在升级时，需要检查RDB文件中扩展字段的版本号，并根据需要更新自己的解析逻辑，以支持新的扩展字段格式。