面试题：Redis与MySQL增量更新架构的优化与故障处理

Question

设计一个高可用、高性能的定期从MySQL复制数据到Redis并增量更新的架构，并阐述在架构中如何应对诸如MySQL主从切换、Redis节点故障等异常情况，以保障数据的准确性和系统的持续可用。

Answer 1

架构设计

1. 数据同步工具：使用Canal实现从MySQL到Redis的数据同步。Canal模拟MySQL主从复制中的slave节点，监听MySQL binlog，解析日志中的数据变更，然后将变更数据同步到Redis。
2. 调度系统：使用Spring Task或Quartz等定时任务框架，定期触发全量或增量数据同步任务。全量同步可以在系统初始化或特定时间窗口进行，增量同步则基于Canal实时捕获binlog变更。
3. 缓存更新策略：在Redis中采用双写模式或读写分离模式。双写模式下，在更新MySQL数据的同时更新Redis缓存；读写分离模式下，读操作优先从Redis读取，写操作先更新MySQL，然后通过Canal异步更新Redis。

异常处理

MySQL主从切换

1. Canal配置调整：Canal配置多个MySQL主库地址，当主库发生切换时，Canal能够自动检测并连接到新的主库，继续监听binlog。
2. 数据一致性校验：在主从切换完成后，通过对比MySQL和Redis中的数据，进行数据一致性校验。可以采用哈希校验或其他数据对比算法，对关键数据进行验证，确保数据准确。
3. 同步任务调整：如果主从切换导致数据偏移量丢失，重新触发全量同步任务，然后再恢复增量同步，以保证数据的完整性。

Redis节点故障

1. Redis集群：采用Redis Cluster或Redis Sentinel模式，当某个节点发生故障时，集群能够自动进行故障转移，将请求重定向到其他可用节点。
2. 数据恢复：从MySQL重新同步故障节点的数据到新的Redis节点，确保数据一致性。在同步过程中，可以采用批量同步和增量同步相结合的方式，减少同步时间。
3. 监控与告警：通过Prometheus + Grafana等监控工具，实时监控Redis节点的健康状态，当发生节点故障时及时发出告警，通知运维人员进行处理。