面试题：在复杂的MySQL高并发读写场景中，如何优化Redis锁的性能与可靠性

Question

假设存在一个复杂的MySQL高并发读写场景，涉及多个业务模块同时对数据库进行操作，且大量使用Redis锁来保障数据一致性。请详细阐述如何从锁的粒度控制、锁的获取与释放策略、Redis集群配置优化等方面，来提升Redis锁的性能与可靠性，确保整个系统的高可用性和高性能。

Answer 1

锁的粒度控制

1. 业务层面细分：对不同业务模块进行细致划分，针对每个模块内具体的操作对象设置锁。例如，在电商系统中，库存模块按商品ID加锁，订单模块按订单ID加锁，避免锁范围过大导致不必要的等待。
2. 数据结构优化：如果数据本身具有层次结构，采用细粒度的锁策略。如树形结构的数据，可以按节点加锁，只在必要时锁定相关子树，而不是整棵树。

锁的获取与释放策略

1. 获取策略
   • 重试机制：设置合理的重试次数和重试间隔。当获取锁失败时，按指数退避算法增加重试间隔，避免短时间内大量无效重试浪费资源。例如，初始间隔100ms，每次重试间隔翻倍，最大间隔1s。
   • 超时控制：为获取锁操作设置合理的超时时间，防止线程长时间等待。根据业务场景预估最长等待时间，如在一般的读写操作场景下，设置超时时间为5s。
2. 释放策略
   • 自动释放：利用Redis的过期时间特性，在加锁时设置合理的过期时间。如对于短时间的操作，设置过期时间为10s，确保即使业务逻辑异常没有手动释放锁，锁也能自动释放，避免死锁。
   • 手动释放：在业务操作完成后，及时手动释放锁。释放锁时需验证锁的归属，防止误释放其他线程的锁。可以在加锁时设置唯一标识（如UUID），释放锁时验证标识。

Redis集群配置优化

1. 节点数量与分布：根据业务流量和性能需求合理规划集群节点数量。确保节点分布均匀，避免热点节点。例如，采用一致性哈希算法分配数据到各个节点，使数据和负载均衡分布。
2. 主从复制：配置主从复制，增加数据冗余和读性能。从节点可以分担读请求，减轻主节点压力。同时，主节点故障时，从节点可以提升为主节点，保障服务可用性。
3. 哨兵机制：部署哨兵节点，用于监控主从节点状态。当主节点出现故障时，哨兵自动进行故障转移，选举新的主节点，确保系统的高可用性。
4. 配置参数优化：调整Redis的配置参数，如maxmemory设置合理的内存上限，避免内存溢出；timeout设置合适的客户端连接超时时间，释放无效连接资源。