面试题：复杂业务场景下基于Redis的MySQL事务回滚策略设计

Question

在一个涉及分布式系统、高并发读写以及复杂业务逻辑（如多级嵌套事务）的场景中，设计一个基于Redis的MySQL事务回滚策略，需要详细说明Redis数据结构的选择、数据一致性保证机制以及如何处理不同节点间可能出现的事务冲突。

Answer 1

Redis数据结构选择

1. 哈希表（Hash）：用于存储事务相关信息。每个事务可以用一个唯一ID作为哈希表的键，哈希表的字段可以用来存储事务涉及的数据库操作（如SQL语句）、事务状态（如开始、进行中、提交、回滚）等信息。例如，以transaction:{txnId}为键，字段sql存储SQL语句，status存储事务状态。
2. 有序集合（Sorted Set）：用于记录事务的执行顺序。每个事务在有序集合中作为一个成员，其分数（score）可以是事务开始的时间戳。这样可以按照事务开始的先后顺序进行处理，有助于处理事务冲突时确定优先级。

数据一致性保证机制

1. WATCH机制：在开始事务操作前，使用Redis的WATCH命令监控相关的键。例如，如果事务涉及对MySQL中某张表的操作，对应的在Redis中监控记录该表相关事务信息的键。如果在事务执行过程中，被监控的键发生了变化，事务将被取消，确保数据一致性。
2. 两阶段提交（2PC）类似机制：
   • 准备阶段：在MySQL执行实际操作前，先将事务相关信息（如SQL语句、事务ID等）写入Redis，标记事务状态为“准备中”。
   • 提交阶段：当所有参与节点都准备好后（通过检查Redis中各节点对应的事务状态），再统一提交MySQL事务。如果有任何一个节点出现问题，根据Redis中记录的事务信息进行回滚。
3. 日志记录：在Redis中记录事务操作日志，包括事务开始、执行的SQL语句、事务状态变更等信息。这样在出现故障时，可以通过回放日志来恢复事务状态，保证数据一致性。

处理不同节点间可能出现的事务冲突

1. 基于时间戳的冲突解决：利用有序集合中记录的事务开始时间戳，当检测到事务冲突时，优先处理时间戳较小的事务（即先开始的事务）。等待先开始的事务完成提交或回滚后，再处理后开始的事务。
2. 锁机制：在涉及共享资源的事务操作前，先在Redis中获取分布式锁。例如，针对MySQL中某张共享表的操作，在Redis中以表名为键获取锁。只有获取到锁的事务才能进行操作，其他事务等待。这样可以避免多个节点同时对共享资源进行冲突操作。
3. 重试机制：当事务冲突导致事务回滚时，根据事务的性质和业务需求，设置一定的重试次数。在重试时，重新按照上述策略获取锁、检查数据一致性等，尝试重新执行事务。