面试题：Redis 定期复制 MySQL 数据自动化实现中数据一致性问题

Question

在实现定期从 MySQL 复制数据到 Redis 的自动化过程中，如何保证在复制期间 MySQL 数据发生变化时，Redis 中的数据与 MySQL 数据的一致性？请阐述你的思路和可能用到的技术方法。

Answer 1

思路

1. 记录数据变化：在 MySQL 数据变化时，需要有机制记录这些变化，以便在复制过程中能够处理。
2. 数据同步控制：确保在复制过程中，新的变化能够正确应用到 Redis 中，避免数据不一致。
3. 异常处理：考虑到复制过程可能出现的异常情况，如网络中断等，要有相应的恢复机制保证最终一致性。

可能用到的技术方法

1. Binlog（二进制日志）
   • 原理：MySQL 的 Binlog 记录了数据库所有的更改操作。可以通过解析 Binlog 来获取数据的变化。
   • 使用方式：利用诸如 Canal 这样的工具，Canal 模拟 MySQL 从库，通过解析 Binlog 获取数据变更，然后将这些变更应用到 Redis 中，在定期复制的同时实时感知 MySQL 数据变化。
2. 事务日志（InnoDB 重做日志和回滚日志）
   • 原理：InnoDB 存储引擎的重做日志（redo log）记录了数据库物理层面的修改，回滚日志（undo log）用于事务回滚。虽然直接使用事务日志解析难度较大，但可以辅助理解数据变化的先后顺序和一致性保证机制。
   • 使用方式：理论上可以结合数据库底层知识，分析事务日志来确定数据变化，但实际应用中较少直接操作，更多是为理解数据一致性提供理论基础。
3. 时间戳或版本号
   • 原理：在 MySQL 表中添加时间戳字段或版本号字段。每次数据更新时，该字段值随之变化。在定期复制时，先记录此时的时间戳或版本号，在复制过程中如果有新的数据更新，通过对比时间戳或版本号，将新变化的数据再次复制到 Redis。
   • 使用方式：在应用层代码中，复制前读取当前时间戳或版本号，复制过程中定期检查是否有更新，若有则重新获取更新的数据并同步到 Redis。
4. 两阶段提交（2PC）类似思想
   • 原理：在复制数据时，先将 MySQL 数据标记为“准备复制”状态，然后开始复制到 Redis，复制完成后再将 MySQL 数据标记为“已复制”。如果在复制过程中 MySQL 数据有变化，根据标记状态决定如何处理，如回滚复制操作重新开始，或只复制变化部分。
   • 使用方式：在应用层代码中实现标记逻辑，通过数据库事务和应用程序逻辑控制整个复制流程的一致性。