面试题：Redis链表在分布式缓存一致性方面的挑战与应对

Question

在基于Redis链表构建的分布式缓存系统中，当多个节点同时对缓存进行读写操作时，可能会出现缓存一致性问题。请分析可能导致缓存一致性问题的场景，并提出至少两种有效的解决方案，同时说明每种方案的优缺点。

Answer 1

可能导致缓存一致性问题的场景

1. 并发写操作：多个节点同时对同一缓存数据进行写操作，后写入的数据可能覆盖先写入但更有价值的数据。
2. 读写并发：一个节点进行读操作时，另一个节点进行写操作，可能导致读取到旧数据。
3. 缓存过期：不同节点缓存过期时间不一致，导致部分节点读取到过期数据，而部分节点读取到新数据。

解决方案及优缺点

1. 分布式锁
   • 优点：能有效保证同一时间只有一个节点对缓存进行写操作，避免并发写冲突，确保缓存一致性。
   • 缺点：引入锁机制会增加系统复杂度和性能开销，可能出现死锁问题，且锁的粒度控制不好会影响系统并发性能。
2. 读写锁
   • 优点：读操作可以并发进行，写操作时会独占资源，在读多写少的场景下能显著提升系统性能，同时保证缓存一致性。
   • 缺点：写操作可能会被大量读操作阻塞，增加写操作等待时间，实现相对复杂，对锁的管理要求较高。
3. 版本控制
   • 优点：简单易实现，通过版本号对比能清晰判断数据是否为最新，读操作无锁开销，性能较好。
   • 缺点：每次写操作都需要更新版本号，增加额外开销，版本号管理不当可能导致数据不一致，且无法解决并发写导致的数据覆盖问题。