面试题：Redis分布式锁中指数退避的基本原理是什么

Question

在Redis分布式锁的场景下，阐述指数退避的基本概念，以及它是如何在获取锁失败时调整重试策略的，同时说明指数退避相比固定重试间隔的优势在哪里。

Answer 1

指数退避基本概念

指数退避是一种在请求失败后，按照指数级增长的时间间隔进行重试的策略。例如，首次失败后等待1秒重试，第二次失败等待2秒（2的1次方），第三次失败等待4秒（2的2次方），依此类推。

获取锁失败时调整重试策略

在Redis分布式锁场景下，当获取锁失败，应用指数退避策略时：

1. 初始等待时间：设定一个初始的重试间隔时间 t，例如100毫秒。
2. 指数增长：每次获取锁失败后，下一次重试的等待时间会翻倍，即 2^n * t，n 为失败重试的次数。这样可以避免在高并发场景下，大量请求同时重试造成对Redis服务器的压力冲击。
3. 最大等待时间：通常还会设置一个最大等待时间 T，防止重试间隔无限增大，当 2^n * t 超过 T 时，等待时间固定为 T。

指数退避相比固定重试间隔的优势

1. 减少服务器压力：在高并发场景中，如果采用固定重试间隔，大量请求在同一时间重试，会对Redis服务器造成巨大压力，甚至导致服务器过载。指数退避策略让重试请求在时间上分散开来，减轻服务器压力。
2. 适应动态环境：对于一些不稳定的网络环境或负载变化较大的系统，指数退避能更好地适应。它根据失败情况动态调整重试间隔，在失败频繁时等待时间增长更快，而固定重试间隔不能根据实际情况做出这种动态调整。
3. 提高整体系统效率：避免了不必要的快速重试，减少无效请求对系统资源的浪费，从而提高整个分布式系统获取锁的效率。