面试题答案
一键面试可能出现的复杂问题
- 部分执行问题：在集群环境下，事务中的不同命令可能被分配到不同节点执行。若某个节点故障，已在其他正常节点执行的命令无法自动回滚，导致数据状态不一致。例如，一个事务包含对两个不同节点上键的操作，其中一个节点故障，另一个节点已完成操作，就出现部分执行情况。
- 网络分区问题：当发生网络分区，集群被分割成多个子集群。在不同子集群内，事务的执行情况可能不同。若事务跨分区，可能部分在一个分区执行成功，而在另一个分区因网络隔离无法执行，造成数据不一致。同时，网络分区恢复后，如何协调各子集群的数据状态也是难题。
- 故障恢复后的数据一致性：节点故障恢复后，如何确保其数据与其他节点在事务执行异常前的状态一致是个挑战。可能存在故障节点错过部分事务操作，恢复后数据落后，而其他节点已继续执行后续操作，导致整个集群数据不一致。
创新性解决方案
- 预提交与补偿机制
- 方案描述：在执行事务前，先在所有涉及节点进行预提交操作，检查是否所有节点都能成功执行事务。若预提交成功，再正式提交；若有节点预提交失败，整个事务不执行。对于已预提交成功但因后续故障未正式提交的节点，使用补偿机制，即执行反向操作来撤销预提交的影响。
- 优点：能有效避免部分执行问题，保证事务要么全部执行，要么全部不执行，确保数据一致性。预提交可提前发现潜在问题，减少故障发生概率。
- 缺点：增加了额外的预提交和补偿操作，增加了系统开销和复杂度。补偿操作编写和维护成本较高，需针对不同类型操作编写相应补偿逻辑。
- 适用场景：适用于对数据一致性要求极高，且事务操作相对稳定、可预测，补偿逻辑较容易编写的场景，如金融交易等关键业务场景。
- 分布式日志与协调器
- 方案描述：引入一个分布式日志系统记录所有事务操作，同时设置一个协调器节点。事务开始时，协调器将事务信息记录到日志，并协调各节点执行。若出现节点故障或网络分区，协调器根据日志信息在故障恢复或网络分区解决后，重新协调各节点完成事务或回滚。
- 优点：通过日志可准确记录事务执行状态，方便故障恢复时追溯。协调器统一管理事务，提高了处理复杂故障情况的能力，增强了系统的可维护性。
- 缺点：依赖协调器节点，若协调器出现故障，可能导致整个事务处理机制瘫痪，存在单点故障问题。分布式日志系统的维护和同步也增加了系统复杂度和资源消耗。
- 适用场景：适用于大规模集群环境，对系统可靠性和可扩展性要求较高的场景，如大型电商平台的订单处理系统，可通过增加协调器节点的冗余来解决单点故障问题。