面试题：Redis如何保证MySQL异步任务调度的可靠性

Question

在利用Redis实现MySQL异步任务调度时，网络故障、Redis节点崩溃等情况可能发生。请阐述如何设计机制，利用Redis的特性保证异步任务调度的可靠性，避免任务丢失或重复执行。

Answer 1

利用Redis持久化保证任务不丢失

1. AOF持久化：
   • 开启AOF（Append - Only File）持久化模式，Redis会将写命令追加到AOF文件中。
   • 配置appendfsync参数，有always、everysec、no三个可选值。always每次写操作都同步到AOF文件，能最大程度保证数据不丢失，但性能开销较大；everysec每秒同步一次，在性能和数据安全间做了平衡；no由操作系统决定何时同步，性能最好但数据丢失风险相对较高，推荐使用everysec。
2. RDB持久化：
   • 也可结合RDB（Redis Database）持久化，它会在指定的时间间隔内对数据进行快照。
   • 通过配置save参数来设置快照触发条件，如save 900 1表示900秒内如果至少有1个键被修改，则进行快照。当Redis重启时，可以加载RDB文件恢复数据。

利用Redis事务和Lua脚本保证任务原子性和避免重复执行

1. Redis事务：
   • 将任务相关的操作放在一个事务中，如使用MULTI开启事务，EXEC执行事务。
   • 例如，在向任务队列添加任务时，同时设置一个任务状态标识，确保这两个操作要么都成功，要么都失败，防止任务添加成功但状态标识未设置的不一致情况。
2. Lua脚本：
   • 编写Lua脚本来处理复杂的任务调度逻辑，Lua脚本在Redis中是原子执行的。
   • 比如，判断任务是否存在并添加任务的逻辑可以写在Lua脚本中，这样能避免并发情况下任务重复添加。如下是一个简单示例：

-- 判断任务是否已存在，不存在则添加任务
if redis.call('EXISTS', KEYS[1]) == 0 then
    redis.call('RPUSH', KEYS[2], ARGV[1])
    return 1
else
    return 0
end

在应用中调用该Lua脚本，通过EVAL命令执行，保证任务添加的原子性和唯一性。

利用Redis的发布订阅和消费者确认机制保证任务可靠执行

1. 发布订阅：
   • 生产者将任务发布到指定频道，消费者订阅该频道接收任务。
   • 例如，生产者使用PUBLISH task_channel "task_info"发布任务，消费者使用SUBSCRIBE task_channel接收任务。
2. 消费者确认机制：
   • 消费者接收到任务后，先向Redis中某个标识任务处理状态的键写入“处理中”状态，如SET task:1 status "processing"。
   • 任务处理完成后，将该状态更新为“已完成”，如SET task:1 status "completed"。
   • 生产者或监控机制可以定期检查任务状态，如果发现任务长时间处于“处理中”，可以重新发布任务，确保任务不会因消费者故障而丢失。

利用Redis Sentinel或Cluster保证高可用性

1. Redis Sentinel：
   • 部署Redis Sentinel集群，它可以监控主从Redis实例。
   • 当主节点发生故障时，Sentinel能自动将一个从节点晋升为主节点，保证Redis服务的可用性，进而保证任务调度的连续性。
2. Redis Cluster：
   • 采用Redis Cluster架构，数据会分布在多个节点上。
   • 它具有自动故障转移功能，当某个节点出现故障时，集群会自动将该节点的请求转发到其他可用节点，保障任务调度不受单个节点故障影响。