面试题：设计Redis事务补偿机制时如何保证数据一致性

Question

假设你正在设计一个Redis事务补偿机制，在高并发场景下，如何确保数据的一致性？请阐述涉及到的关键技术点以及设计思路。

Answer 1

关键技术点

1. WATCH 命令：在开启事务前，使用 WATCH 命令监控一个或多个键。这样在事务执行前，如果被监控的键发生变化，事务将被打断，不会执行，以此保证事务执行时数据的一致性。
2. 乐观锁机制：WATCH 命令本质上是一种乐观锁。乐观锁假设在大多数情况下，数据在事务执行期间不会被其他客户端修改，只有在实际执行事务时才检查数据是否被修改。
3. 回滚与重试：当事务因为数据变化而执行失败时，需要有回滚操作将数据恢复到事务开始前的状态，并进行重试。
4. 错误处理：需要对事务执行过程中的各种错误（如网络错误、数据类型错误等）进行恰当处理，确保事务的原子性和一致性。

设计思路

1. 开启事务前：客户端在执行事务前，通过 WATCH 命令监控相关键。例如，如果事务涉及对 key1 和 key2 的操作，就使用 WATCH key1 key2。
2. 事务操作：接着使用 MULTI 开启事务，然后将一系列的 Redis 命令入队，如 SET key1 value1，INCR key2 等。
3. 执行事务：使用 EXEC 尝试执行事务。如果在 WATCH 之后，EXEC 之前，被监控的键发生了变化，EXEC 将返回 nil，表示事务执行失败。
4. 补偿处理：当事务执行失败时，进行回滚操作，例如如果事务中有 INCR 操作，就需要有对应的 DECR 操作将数据恢复。然后重新执行 WATCH、MULTI 和 EXEC 操作，直到事务成功执行。
5. 错误处理：在事务执行过程中，如果出现其他错误，如网络异常导致命令无法发送或接收响应，需要根据具体情况进行处理，比如重试操作或者记录错误日志并向上层应用汇报。