面试题：分布式系统Saga模式下事务日志的并发处理与冲突解决

Question

在高并发的分布式系统场景中，多个Saga事务可能同时操作事务日志。请描述可能会出现哪些冲突情况，并且说明你会采用哪些策略来解决这些冲突，以确保事务日志的准确性和一致性。

Answer 1

可能出现的冲突情况

1. 写 - 写冲突：多个Saga事务同时尝试写入事务日志的同一部分，这可能导致数据覆盖，使得部分事务操作记录丢失。
2. 读 - 写冲突：一个Saga事务正在读取事务日志，而另一个事务同时尝试写入，可能导致读取到不一致的数据，破坏了事务日志的准确性。

解决冲突的策略

1. 锁机制
   • 悲观锁：在Saga事务操作事务日志前，获取相应的锁。例如，对于要写入的特定日志区域，事务先获取排他锁，其他事务在锁被释放前无法进行读写操作。这种方式可以有效避免冲突，但可能会导致性能瓶颈，特别是在高并发场景下。
   • 乐观锁：事务在读取事务日志时记录版本号，在写入时检查版本号是否变化。如果版本号未变，则写入成功并更新版本号；若版本号已变，则说明有其他事务已修改，当前事务需要重试。此方法适合读多写少的场景，可减少锁竞争，但增加了重试开销。
2. 分布式协调服务
   • 使用如Zookeeper这样的分布式协调服务，通过创建临时节点或使用分布式锁功能来协调Saga事务对事务日志的操作。例如，事务在操作日志前先在Zookeeper上获取锁节点，操作完成后删除节点释放锁，确保同一时间只有一个事务能操作特定日志区域。
3. 日志分区
   • 将事务日志按一定规则（如按业务模块、时间等）进行分区，不同的Saga事务操作不同的分区，减少冲突概率。例如，根据Saga事务所属的业务类型，将日志分为订单相关、库存相关等分区，各事务在自己对应的分区内操作。
4. 事务顺序化
   • 引入一个全局的事务顺序服务，为每个Saga事务分配一个唯一的顺序号。事务按照顺序号依次操作事务日志，从而避免冲突。这种方式确保了事务日志的一致性，但可能增加系统复杂度和延迟。