面试题：复杂业务下Redis分布式锁性能优化与MySQL应用深度融合

Redis分布式锁设计

锁的获取：
- 使用SETNX（SET if Not eXists）命令获取锁。例如，SETNX lock_key unique_value，unique_value通常使用UUID生成，用于标识锁的持有者，以便在释放锁时验证。这样可以确保在高并发下只有一个客户端能获取到锁。
- 为锁设置合理的过期时间，防止死锁。可以使用SET key value EX seconds NX的形式，在获取锁的同时设置过期时间。
锁的续期：
- 在业务执行时间较长时，为防止锁提前过期，采用Redisson等框架提供的锁续期机制。它会在锁过期时间的一半时，开启一个后台线程自动续期。
锁的释放：
- 释放锁时，要验证当前客户端是锁的持有者。可以通过Lua脚本来实现，例如：

if redis.call("GET",KEYS[1]) == ARGV[1] then
    return redis.call("DEL",KEYS[1])
else
    return 0
end

这里KEYS[1]是锁的键，ARGV[1]是获取锁时设置的unique_value。

MySQL事务管理

事务隔离级别：
- 选择合适的事务隔离级别，对于电商场景，推荐使用可重复读（Repeatable Read）级别。它可以避免幻读，在高并发下保证数据一致性。例如，在Java中通过JDBC设置：

Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
conn.setTransactionIsolation(Connection.TRANSACTION_REPEATABLE_READ);

事务边界控制：
- 在获取Redis分布式锁后，开始MySQL事务。在库存扣减、订单生成、用户积分计算等操作全部完成后，提交事务。如果其中任何一步出现异常，回滚事务。例如：

try {
    Connection conn = DriverManager.getConnection(url, username, password);
    conn.setAutoCommit(false);
    // 库存扣减操作
    PreparedStatement stockStmt = conn.prepareStatement("UPDATE stock_table SET stock = stock -? WHERE product_id =? AND stock >=?");
    stockStmt.setInt(1, quantity);
    stockStmt.setInt(2, productId);
    stockStmt.setInt(3, quantity);
    stockStmt.executeUpdate();
    // 订单生成操作
    PreparedStatement orderStmt = conn.prepareStatement("INSERT INTO order_table (order_id, user_id, product_id, quantity) VALUES (?,?,?,?)");
    orderStmt.setString(1, orderId);
    orderStmt.setInt(2, userId);
    orderStmt.setInt(3, productId);
    orderStmt.setInt(4, quantity);
    orderStmt.executeUpdate();
    // 用户积分计算操作
    PreparedStatement pointStmt = conn.prepareStatement("UPDATE user_table SET points = points +? WHERE user_id =?");
    pointStmt.setInt(1, points);
    pointStmt.setInt(2, userId);
    pointStmt.executeUpdate();
    conn.commit();
} catch (SQLException e) {
    if (conn!= null) {
        try {
            conn.rollback();
        } catch (SQLException ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }
    e.printStackTrace();
}

性能调优策略

Redis性能优化：
- 连接池：使用连接池管理Redis连接，减少连接创建和销毁的开销。例如在Java中使用JedisPool。

JedisPoolConfig config = new JedisPoolConfig();
config.setMaxTotal(100);
JedisPool jedisPool = new JedisPool(config, "redis_host", 6379);

- **批量操作**：对于多个Redis操作，尽量合并为一个批量操作。例如，使用`MSET`代替多个`SET`操作。

2. MySQL性能优化： - 索引优化：为库存表、订单表、用户表等相关表的常用查询字段创建索引。例如，在库存表的product_id字段上创建索引：

CREATE INDEX idx_product_id ON stock_table (product_id);

- **分库分表**：随着数据量增长，对数据库进行分库分表。可以按照用户ID、订单时间等维度进行分片，减轻单库单表压力。
- **SQL优化**：对涉及库存扣减、订单生成、用户积分计算的SQL语句进行优化，避免全表扫描，使用执行计划分析工具（如`EXPLAIN`）查看SQL执行情况并调整。

3. 整体架构优化： - 异步处理：对于一些非关键的操作，如用户积分计算，可以采用异步方式处理，减少主业务流程的等待时间。可以使用消息队列（如Kafka、RabbitMQ），在订单生成成功后发送消息，由专门的消费者进行积分计算。 - 缓存优化：除了使用Redis作为分布式锁，还可以利用它缓存一些常用数据，如商品信息、用户基本信息等，减少对MySQL的查询压力。

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面试题：复杂业务下Redis分布式锁性能优化与MySQL应用深度融合

知识考点

面试题答案

Redis分布式锁设计

MySQL事务管理

性能调优策略