面试题：Redis有序集合辅助MySQL索引查询时的数据同步策略

Question

当MySQL中的数据发生变化（增、删、改）时，如何设计一个高效的数据同步机制，保证Redis有序集合中的数据与MySQL索引相关数据的一致性，且尽量减少对系统性能的影响，请详细描述设计思路与关键实现步骤。

Answer 1

设计思路

1. 监听MySQL数据变化：利用MySQL的二进制日志（binlog）或者触发器来捕获数据的增、删、改操作。使用binlog的优点在于它是MySQL自带的功能，对数据库性能影响相对较小，并且可以记录所有的数据变更；触发器则可以更灵活地针对特定表的操作进行监听，但可能会对数据库性能有一定影响。
2. 消息队列解耦：将捕获到的数据变化事件发送到消息队列（如Kafka、RabbitMQ等）。消息队列的作用是解耦数据库与Redis同步操作，防止高并发的数据变化对Redis同步造成压力，同时可以保证数据变化事件的顺序性。
3. 异步处理：通过消费者从消息队列中获取数据变化事件，异步地进行Redis有序集合数据的更新。这样可以避免同步操作对MySQL业务逻辑的阻塞，减少对系统性能的影响。
4. 一致性校验：定期或者在特定时机对MySQL索引数据和Redis有序集合数据进行一致性校验，确保两者数据一致。可以通过计算数据的哈希值等方式进行快速校验，对于不一致的数据及时进行修复。

关键实现步骤

1. 配置MySQL binlog：
   • 在MySQL配置文件（my.cnf）中开启binlog，设置log-bin参数。
   • 选择合适的binlog格式，如ROW格式，它记录的是每行数据的具体修改，能更精确地捕获数据变化。
2. 搭建消息队列：
   • 以Kafka为例，安装并配置Kafka集群。
   • 创建用于存储MySQL数据变化事件的主题（topic）。
3. 编写binlog解析程序：
   • 使用如Canal等工具，它模拟MySQL从库连接主库，解析binlog数据。
   • 将解析出的数据变化事件按照特定格式发送到Kafka主题中。
4. 开发消息消费者：
   • 使用如Kafka Consumer API编写消费者程序。
   • 消费者从Kafka主题中获取数据变化事件，解析事件内容，判断是增、删、改哪种操作。
5. 更新Redis有序集合：
   • 根据不同的操作类型，在Redis中执行相应的更新操作。
     • 新增操作：将新数据按照MySQL索引相关字段生成对应的分数，添加到Redis有序集合中。
     • 删除操作：根据MySQL索引相关字段，从Redis有序集合中删除对应的数据。
     • 修改操作：先从Redis有序集合中删除旧数据，再按照新的MySQL索引相关字段生成分数，添加新数据。
6. 一致性校验与修复：
   • 编写校验程序，定期从MySQL中读取索引数据，并计算哈希值。
   • 同时从Redis有序集合中获取数据并计算哈希值，对比两者哈希值。
   • 对于不一致的数据，根据MySQL数据对Redis有序集合进行修复。