面试题：Redis事务在分布式订单处理中的应用

Question

在分布式系统中，订单处理涉及多个步骤，如库存检查、订单生成、支付处理等，这些操作都依赖Redis。请详细阐述如何使用Redis事务来管理这些复杂的业务逻辑，以避免出现数据不一致的问题。另外，说明如何处理Redis事务执行过程中可能出现的网络故障或节点故障。

Answer 1

使用Redis事务管理复杂业务逻辑

1. 开启事务：使用MULTI命令开启一个事务块，这之后的所有命令会进入队列，不会立即执行。例如：

MULTI

2. 添加操作：依次将库存检查、订单生成、支付处理等依赖Redis的操作命令添加到事务队列中。比如库存检查可能是GET inventory:product_id，订单生成可能是SET order:order_id {order_info}，支付处理可能是DECRBY wallet:user_id amount等。

GET inventory:product_id
SET order:order_id {order_info}
DECRBY wallet:user_id amount

3. 执行事务：使用EXEC命令来执行事务队列中的所有命令。只有在执行EXEC时，所有命令才会原子性地依次执行。

EXEC

通过这种方式，要么所有操作都成功执行，要么都不执行，从而保证数据一致性。

处理Redis事务执行过程中的故障

1. 网络故障
   • 重试机制：客户端检测到网络故障时，需要有重试逻辑。例如，可以设置一个最大重试次数，在每次网络故障发生时，等待一定时间（如指数退避算法，每次等待时间翻倍）后重试EXEC命令。
   • 监控连接状态：客户端应定期发送PING命令来检测与Redis服务器的连接状态，一旦发现连接异常，及时进行重试处理。
2. 节点故障
   • 使用Redis Sentinel或Cluster：
     • Redis Sentinel：它可以监控主从Redis节点，当主节点发生故障时，自动将一个从节点提升为主节点，客户端可以配置多个Sentinel节点地址，在主节点故障转移后，能够自动连接到新的主节点并重新执行事务。
     • Redis Cluster：它是一个分布式的Redis部署方案，具有自动故障检测和故障转移功能。当某个节点故障时，集群会自动调整，客户端通过集群的插槽映射机制，仍然可以访问到正确的数据，并且可以在故障转移完成后重新执行事务。
   • 持久化和恢复：Redis开启AOF（Append - Only File）或RDB（Redis Database）持久化，当节点故障恢复后，通过加载持久化文件恢复数据状态。事务执行过程中部分数据可能已经写入持久化文件，在故障恢复后，需要检查事务执行状态，对于未完成的事务可以根据业务逻辑进行回滚或重新执行。