面试题：Redis Lua环境协作组件在缓存更新场景中的应用

Question

假设你正在开发一个电商系统，商品信息存储在Redis中，并且使用Lua脚本来操作相关数据。当商品价格发生变化时，如何利用Redis Lua环境协作组件来保证缓存数据的一致性更新，避免出现缓存击穿等问题，请描述具体的实现思路及关键代码片段。

Answer 1

实现思路

1. 获取锁：使用Redis的SETNX命令获取一个锁，防止并发更新导致数据不一致。
2. 检查商品价格：在获取锁后，从Redis中获取商品当前价格，判断价格是否真的发生变化，避免不必要的更新。
3. 更新数据：如果价格变化，使用Lua脚本原子性地更新商品价格以及可能相关的缓存数据（如商品详情页缓存等）。
4. 释放锁：无论更新是否成功，最后都要释放锁，保证其他操作可以继续进行。

关键代码片段

1. 获取锁

import redis

r = redis.Redis(host='localhost', port=6379, db=0)
lock_key = "product_price_lock:{product_id}"
lock_value = "unique_value"
is_lock_acquired = r.set(lock_key.format(product_id=product_id), lock_value, nx=True, ex=10)  # 设置10秒过期时间，防止死锁

2. Lua脚本更新数据

-- 假设第一个key为商品价格key，第二个key为相关缓存key
-- 假设第一个参数为新价格
local new_price = ARGV[1]
local current_price = redis.call('GET', KEYS[1])
if current_price ~= new_price then
    redis.call('SET', KEYS[1], new_price)
    -- 更新相关缓存，如删除旧的商品详情页缓存，这里假设相关缓存key为KEYS[2]
    redis.call('DEL', KEYS[2])
    return 1
else
    return 0
end

3. 使用Python调用Lua脚本

if is_lock_acquired:
    try:
        lua_script = """
        local new_price = ARGV[1]
        local current_price = redis.call('GET', KEYS[1])
        if current_price ~= new_price then
            redis.call('SET', KEYS[1], new_price)
            redis.call('DEL', KEYS[2])
            return 1
        else
            return 0
        end
        """
        price_key = "product_price:{product_id}"
        cache_key = "product_detail_cache:{product_id}"
        result = r.eval(lua_script, 2, price_key.format(product_id=product_id), cache_key.format(product_id=product_id), new_price)
    finally:
        r.delete(lock_key.format(product_id=product_id))  # 释放锁

通过上述步骤和代码，能在一定程度上利用Redis Lua环境协作组件保证缓存数据的一致性更新，并避免缓存击穿等问题。