面试题：Redis部分重同步中如何处理简单的并发读操作

Question

在Redis部分重同步场景下，假设存在多个客户端同时进行读操作，简述Redis是如何保证这些并发读操作的一致性和数据完整性的？

Answer 1

1. 数据结构基础：
   • Redis使用单线程模型处理命令。其数据存储在内存中，以字典结构为核心组织数据。这意味着所有读操作都基于同一内存数据副本进行。
2. 读操作一致性保证：
   • 基于单线程顺序执行：因为Redis是单线程处理命令，在部分重同步场景下，读操作不会被其他写操作打断执行。所有的读操作都是基于某一时刻内存中数据的快照，所以在同一时刻发起的读操作，看到的数据是一致的。例如，多个客户端同时发起GET key操作，无论有多少个客户端，在Redis执行这些读操作期间，如果没有写操作介入，它们读到的数据是完全一样的。
   • 复制缓冲区的影响：在部分重同步时，主节点会把写命令发送到复制缓冲区，从节点通过这个缓冲区进行数据同步。但读操作是在主节点内存数据上进行，和复制缓冲区的写命令传输（用于同步给从节点）是相互独立的。只要读操作时没有新的写命令修改数据，读操作就能保证一致性。
3. 数据完整性保证：
   • 内存数据的原子性：Redis对数据的修改操作（如SET等）是原子性的。在部分重同步过程中，虽然可能存在数据同步的过程，但对于客户端读操作而言，读到的数据要么是重同步前的旧值，要么是重同步完成后的新值，不会出现数据部分更新的情况。例如，对于一个字符串类型的键值对，不会出现读操作读到一半新值一半旧值的情况。
   • 持久化机制的辅助：Redis的持久化机制（RDB和AOF）在部分重同步场景下不影响读操作的数据完整性。RDB是定期将内存数据快照保存到磁盘，AOF是将写命令追加到日志文件。这两种持久化方式都是在后台进行，不影响前台的读操作，从而保证读操作的数据完整性。