面试题：分布式系统中原子性在并发操作下如何保障数据一致性

锁机制

原理：通过对共享数据（这里是账户A和账户B对应的余额数据）加锁，当一个转账请求执行时，先获取锁，其他转账请求只能等待锁释放后才能获取锁并执行。这样就保证了同一时间只有一个转账操作能对账户数据进行修改，从而避免并发问题。例如，在Java中可以使用synchronized关键字或ReentrantLock来实现锁机制。
示例：

class BankAccount {
    private int balance;
    public BankAccount(int initialBalance) {
        this.balance = initialBalance;
    }
    public synchronized void transfer(BankAccount to, int amount) {
        if (this.balance >= amount) {
            this.balance -= amount;
            to.balance += amount;
        }
    }
}

数据库事务

原理：数据库事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性（ACID特性）。在银行转账场景中，将从账户A扣钱和向账户B加钱的操作放在一个事务中。数据库会确保这个事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部回滚。例如，在MySQL数据库中，可以使用START TRANSACTION、COMMIT和ROLLBACK语句来管理事务。
示例：

START TRANSACTION;
UPDATE accounts SET balance = balance - 100 WHERE account_id = 'A';
UPDATE accounts SET balance = balance + 100 WHERE account_id = 'B';
COMMIT;

分布式一致性协议（如两阶段提交协议 2PC）

原理：在分布式系统中，有一个协调者和多个参与者（这里的参与者可以是存储账户数据的不同节点）。第一阶段，协调者向所有参与者发送准备消息，参与者检查自身是否能够完成任务（如账户A余额是否足够），如果可以则回复准备就绪。第二阶段，如果所有参与者都准备就绪，协调者发送提交消息，参与者执行实际的转账操作；如果有任何一个参与者准备失败，协调者发送回滚消息，所有参与者回滚操作。
局限性：两阶段提交协议存在单点故障问题（协调者故障可能导致整个系统阻塞）、性能问题（涉及多次网络交互）等。

分布式锁（基于Redis等分布式缓存）

原理：利用Redis的单线程特性来实现分布式锁。当一个转账请求到达时，尝试在Redis中设置一个特定的键值对（例如以转账操作为标识的键），如果设置成功则表示获取到锁，该请求可以执行转账操作，操作完成后删除该键值对释放锁。如果设置失败则表示锁已被其他请求获取，该请求等待或重试。
示例（使用Jedis库在Java中实现）：

import redis.clients.jedis.Jedis;
public class RedisDistributedLock {
    private Jedis jedis;
    private String lockKey;
    private String lockValue;
    public RedisDistributedLock(Jedis jedis, String lockKey) {
        this.jedis = jedis;
        this.lockKey = lockKey;
        this.lockValue = java.util.UUID.randomUUID().toString();
    }
    public boolean acquireLock() {
        return "OK".equals(jedis.set(lockKey, lockValue, "NX", "EX", 10));
    }
    public void releaseLock() {
        if (lockValue.equals(jedis.get(lockKey))) {
            jedis.del(lockKey);
        }
    }
}

在转账操作时使用：

Jedis jedis = new Jedis("localhost", 6379);
RedisDistributedLock lock = new RedisDistributedLock(jedis, "transfer_lock");
if (lock.acquireLock()) {
    // 执行转账操作
    lock.releaseLock();
}

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面试题：分布式系统中原子性在并发操作下如何保障数据一致性

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数据库事务

分布式一致性协议（如两阶段提交协议 2PC）

分布式锁（基于Redis等分布式缓存）