面试题：Redis跳跃表API在高并发实时数据更新时如何保证数据一致性

Question

在高并发的实时数据处理场景中，比如一个实时游戏的玩家分数排行榜，多个玩家的分数可能同时更新。请阐述使用Redis跳跃表API在这种情况下如何保证数据的一致性，讨论可能遇到的并发问题以及对应的解决方案，例如如何防止更新丢失、保证排序的准确性等。

Answer 1

使用Redis跳跃表API保证数据一致性

1. 使用事务（Multi - Exec）：
   • 在Redis中，可以使用MULTI命令开启一个事务块，然后将涉及玩家分数更新和跳跃表操作的命令放入其中，最后使用EXEC执行。例如：

MULTI
ZADD leaderboard <score> <player_id>
EXEC

- 这样能保证在事务执行期间，其他客户端对跳跃表的操作不会干扰当前事务内的操作，确保了更新操作的原子性，防止更新丢失。

2. WATCH机制： - 在执行事务前，使用WATCH命令监控跳跃表的键。例如：

WATCH leaderboard
MULTI
ZADD leaderboard <score> <player_id>
EXEC

- 如果在`WATCH`之后，事务执行之前，其他客户端修改了被监控的跳跃表，那么当前事务的`EXEC`命令将执行失败，客户端可以重新获取最新数据并重新执行事务，从而保证数据的一致性。

可能遇到的并发问题及解决方案

1. 更新丢失：
   • 问题：多个客户端同时更新玩家分数时，可能会出现部分更新操作丢失的情况。
   • 解决方案：如上述使用事务（Multi - Exec）和WATCH机制。事务保证了一组操作的原子性，而WATCH机制可以在数据被其他客户端修改时，让当前客户端感知到并重新操作。
2. 排序准确性：
   • 问题：高并发更新分数时，可能会导致跳跃表排序不准确。
   • 解决方案：由于Redis的跳跃表实现是线程安全的，并且ZADD命令在更新分数时会自动调整跳跃表的结构以保证排序准确。只要使用事务确保更新操作的原子性，就能保证在高并发下排序的准确性。同时，定期校验跳跃表的排序一致性也是一种辅助手段，可通过遍历跳跃表并检查相邻元素的顺序来实现。