面试题：Redis INCR与DECR命令在计数器场景中的应用 - 中等难度

Question

假设你正在开发一个简单的文章点赞系统，使用Redis作为后端存储。请描述如何使用INCR命令来实现文章点赞数的增加，并且说明如何处理可能出现的并发问题。同时，如果要实现取消点赞功能，如何使用DECR命令，又需要注意哪些问题？

Answer 1

1. 使用INCR命令实现文章点赞数增加
   • 操作方法： 在Redis中，可以将每篇文章的点赞数存储为一个键值对，键可以设计为类似于article:点赞数:文章ID的格式。当用户对文章点赞时，使用INCR命令对该键对应的值进行自增操作。例如，假设文章ID为1，在Redis客户端中可以执行如下命令：

INCR article:点赞数:1

• 处理并发问题： INCR命令在Redis中是原子性操作，这意味着无论有多少并发请求同时执行INCR命令，Redis都会保证每个INCR操作是完整且互不干扰的。所以在处理文章点赞数增加的并发问题上，无需额外的复杂机制，Redis自身就可以保证数据的一致性。

2. 使用DECR命令实现取消点赞功能
   • 操作方法： 与点赞类似，当用户取消点赞时，使用DECR命令对相应文章点赞数的键值进行自减操作。同样以文章ID为1为例，在Redis客户端中执行：

DECR article:点赞数:1

• 注意问题：
  • 点赞数下限：需要注意点赞数不能小于0。如果出现点赞数为0时用户继续取消点赞的情况，可能需要在应用层进行判断，不允许这种操作；或者在Redis中，在执行DECR命令后，检查点赞数是否小于0，如果小于0则将其设置为0。例如，在Python中使用Redis - Py库可以这样实现：

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port = 6379, db = 0)
article_key = 'article:点赞数:1'
r.decr(article_key)
if int(r.get(article_key)) < 0:
    r.set(article_key, 0)

 - **并发问题**：虽然`DECR`命令本身是原子性的，但在检查点赞数下限等额外操作时，如果有并发情况，可能会出现数据不一致问题。例如多个并发请求同时取消点赞，在检查是否小于0前都得到当前点赞数为0，都执行`DECR`后，可能会出现点赞数为负数的情况。可以通过使用Redis的事务（`MULTI`、`EXEC`）来保证检查和设置操作的原子性。例如：

MULTI
DECR article:点赞数:1
GET article:点赞数:1
IF value < 0
    SET article:点赞数:1 0
EXEC

在实际编程中，不同的Redis客户端库对事务的支持方式略有不同，但基本思路是一致的。