面试题答案
一键面试1. 整体架构设计
- 数据存储:使用分布式数据库(如Redis、Zookeeper等)来存储任务元数据、任务状态等信息。Redis适合快速读写,Zookeeper则在一致性方面表现出色,可用于协调任务分配等操作。
- 节点通信:采用消息队列(如RabbitMQ、Kafka等)进行节点间的通信。消息队列可以实现异步解耦,提高系统的稳定性和可扩展性。
2. 处理节点故障
- 心跳检测:每个节点定期向分布式数据库(如Redis)发送心跳消息,表明自己处于活跃状态。例如,使用Redis的SET操作来记录节点的最新心跳时间。
- 故障检测:设置一个定时任务,定期检查各节点的心跳时间。如果某个节点在一定时间内没有更新心跳,判定该节点故障。例如,在C#中可以使用Quartz.NET调度一个方法,查询Redis中各节点的心跳时间戳。
- 任务迁移:当检测到节点故障后,将该节点上正在执行的任务重新分配到其他健康节点。可以从分布式数据库中获取故障节点上的任务列表,然后通过消息队列发送任务分配消息到其他节点。
3. 处理任务冲突
- 任务锁:利用分布式锁(如Redis的SETNX命令实现的锁),在任务执行前获取锁。只有获取到锁的节点才能执行任务,确保同一任务在多个节点上不会同时执行。例如,在C#中可以封装一个获取Redis分布式锁的方法,在任务执行逻辑前调用。
- 唯一标识:为每个任务分配唯一标识,当任务调度时,通过标识检查任务是否正在执行。如果正在执行,则跳过此次调度。可以将任务唯一标识存储在分布式数据库中,结合分布式锁来实现。
4. 动态任务分配
- 任务注册:将任务的定义(如任务类型、执行周期等)存储在分布式数据库中。当新任务添加时,更新数据库。
- 任务监听:每个节点启动一个监听器,监听分布式数据库中任务分配相关的变化(如新增任务、任务状态变更等)。可以使用Redis的发布/订阅功能,当任务数据变化时,发布消息,各节点订阅该消息。
- 任务分配算法:采用合适的算法(如轮询、基于负载的分配等)将任务分配到各个节点。例如,基于负载的分配算法,可以根据节点当前的任务数量、CPU使用率等指标来决定任务分配。在C#中可以编写一个任务分配算法类,根据节点状态数据进行任务分配决策。
5. 负载均衡
- 负载监控:每个节点定期收集自身的负载信息(如CPU使用率、内存使用率、任务队列长度等),并将这些信息存储到分布式数据库中。
- 负载均衡算法:结合动态任务分配算法,优先将任务分配到负载较低的节点。例如,加权轮询算法,根据节点的负载情况为每个节点设置不同的权重,负载越低权重越高,任务分配时按照权重进行轮询。
- 动态调整:随着节点负载的变化,动态调整任务分配策略。例如,当某个节点负载过高时,减少分配到该节点的任务数量,将任务分配到其他负载较低的节点。