面试题答案
一键面试1. 缓存架构设计
- 数据结构选择：使用Redis Streams作为存储实时交易数据的结构。Redis Streams提供了消息队列的功能，非常适合这种场景。每个交易数据可以作为一个Stream中的消息，消息包含交易的详细信息，如交易ID、金额、时间等。
- 生产者端：
- 应用程序在产生交易数据后，通过Redis的XADD命令将数据添加到对应的Stream中。可以为每个交易类型或业务场景创建不同的Stream，便于管理和查询。
- 为确保数据可靠持久化，在XADD命令执行后，可通过Redis的持久化策略（如AOF或RDB）将操作记录下来。AOF模式下，XADD操作会被追加到AOF文件中，RDB模式下，会在一定条件下将内存中的数据快照保存到RDB文件。
- 消费者端：
- 为实现多消费者公平分配任务，使用消费者组（Consumer Group）的概念。通过XGROUP CREATE命令创建消费者组，每个消费者组可以包含多个消费者。
- 消费者使用XREADGROUP命令从消费者组中读取消息。XREADGROUP会按照一定的规则将消息分配给组内的各个消费者，实现公平分配。例如，消费者组会记录每个消费者处理消息的进度，新消息会被分配给尚未处理完消息的消费者。
- 消费者在处理完消息后，通过XACK命令向Redis确认消息已处理，Redis会将该消息标记为已完成，不再分配给其他消费者。
2. 异常情况处理
- 网络故障：
- 生产者端：在网络故障导致XADD命令失败时，应用程序应设置重试机制。可以采用指数退避算法，即每次重试间隔时间逐渐增加，避免短时间内大量无效重试对系统造成压力。同时，记录失败的消息，以便在网络恢复后重新发送。
- 消费者端：当网络故障导致XREADGROUP命令失败时，消费者同样设置重试机制。在网络恢复后，消费者可以根据之前记录的已处理消息的进度，从断点处继续读取消息。由于Redis会记录消费者组内每个消费者的处理进度，所以即使消费者在故障期间未能及时确认消息已处理，在恢复后也能准确恢复到之前的状态。
- Redis节点故障：
- 如果使用的是单机Redis，在节点故障时，可利用持久化文件（AOF或RDB）进行数据恢复。启动Redis时，它会根据配置加载持久化文件，恢复到故障前的状态。
- 对于Redis集群，可采用主从复制和哨兵（Sentinel）机制。主节点故障时，哨兵会检测到并自动将从节点提升为主节点，保证系统的可用性。在故障恢复过程中，生产者和消费者可能会遇到短暂的连接中断，此时应用程序的重试机制会发挥作用，在新的主节点选举完成并恢复连接后，继续进行数据的生产和消费。
- 消费者处理消息失败：
- 消费者在处理消息过程中可能因各种原因（如业务逻辑错误、资源不足等）导致处理失败。此时，消费者不应直接使用XACK命令确认消息已处理，而是将该消息放入一个特殊的重试队列（可以是另一个Redis Stream）。
- 可以设置一个定时任务，定期从重试队列中读取消息并尝试重新处理。如果多次重试仍失败，可以将这些消息记录到日志中，供人工排查问题。同时，在重试过程中，可以逐渐增加重试间隔时间，避免对系统造成过大压力。