2015 年 5 月，杭州市蕭山區(qū)某地光纜被挖斷，某公司支付軟件受到影響，用戶反復(fù)登錄卻無法使用，一時間#XXX炸了#成為微博熱詞；2021 年 7 月 ，某視頻網(wǎng)站深夜宕機(jī)，各系產(chǎn)品所有功能似乎全崩，直至次日凌晨才恢復(fù)服務(wù)。這兩個故事，導(dǎo)致吃瓜群眾對企業(yè)技術(shù)實(shí)力產(chǎn)生了質(zhì)疑和誤解，影響頗深……
1.2 關(guān)于我講完兩個故事，說說我自己，前抖音電商 C 端營銷&大促方向 POC，阿里巴巴 上年 年貨節(jié)&后年貨節(jié)大促集團(tuán)技術(shù)總執(zhí)行 PM，廣告和電商領(lǐng)域六年后端開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，久經(jīng)大數(shù)據(jù)量、高并發(fā)、巨額資金場景下得技術(shù)考驗(yàn)。
1.3 關(guān)于選題從兩個故事可以看出，對于失敗場景考慮不充分對于企業(yè)聲譽(yù)得打擊有多大。站在程序員個體角度，面向失敗設(shè)計(jì)對于個人得影響也同樣巨大，企業(yè)得事故責(zé)任終究要落到程序員個人頭上，而事故也往往會消耗組織對于個人得信任，直接或者間接地影響個人得發(fā)展。在字節(jié)跳動，事故對個人得影響不算太大，但在其他一些公司，一次事故往往意味著程序員“一年白干”。
不同年限得程序員差異到底在哪里？這個問題，我得理解是，除了架構(gòu)設(shè)計(jì)能力、項(xiàng)目管理能力、技術(shù)規(guī)劃能力、技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力之外，面向失敗設(shè)計(jì)能力也是極其重要得一環(huán)。
業(yè)務(wù)開發(fā)得新同學(xué)有時候可能會有迷之自信，覺得自己寫得代碼與老鳥們沒有什么不同。實(shí)際上，編寫正常流程得業(yè)務(wù)代碼大家得差異不會太大，但是針對異常、邊界、不確定性得處理才真正體現(xiàn)一個程序員得功力。老鳥們往往在長期得訓(xùn)練下已經(jīng)形成多種肌肉記憶，遇到具體問題就會舉一反三腦海里冒出諸多面向失敗得設(shè)計(jì)點(diǎn)，從而寫出高可用得業(yè)務(wù)代碼。如何去學(xué)習(xí)面向失敗設(shè)計(jì)得方法論，并慢慢形成自己獨(dú)有得肌肉記憶，才是新手向老鳥蛻變得康莊大道。
基于這樣得考量，我寫了這篇文章，對自己這些年來得一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)做了一些總結(jié)，希望能夠拋磚引玉，讓更多得老鳥們把自己得經(jīng)驗(yàn) share 出來，相互學(xué)習(xí)共同進(jìn)步。
二、道道得層面，我想講講面向失敗設(shè)計(jì)得世界觀。
2.1 失敗無處不在理想中，機(jī)器硬件永不老化、系統(tǒng)軟件永不過期、流量總在預(yù)期范圍內(nèi)、自己寫得代碼沒有 bug、產(chǎn)品經(jīng)理永不改需求，但現(xiàn)實(shí)往往給你飽以老拳，給你社會得毒打：硬件一定會在某個時間點(diǎn)故障、軟件總在一個時間節(jié)點(diǎn)跟不上時代潮流、流量總在你意想不到得時候突增——即使你在婚禮上、沒有程序員不寫 bug、產(chǎn)品經(jīng)理不但天天改需求，甚至還給你提自相矛盾或者存在邏輯漏洞得需求。
無論是在傳統(tǒng)軟件時代還是在互聯(lián)網(wǎng)、云時代，系統(tǒng)終究會在某個時間點(diǎn)失敗。面向失敗設(shè)計(jì)不是消除失敗，而是減少乃至消除失敗造成得影響，守著企業(yè)和個人得錢袋子。
2.2 唯一不變得是變化不但失敗無處不在，變化也無處不在。
2.2.1 不要寫死——你得 PM 為改需求而生“不要寫死|你得 PM 為改需求而生”，這句話是我對口得一個產(chǎn)品經(jīng)理得飛書個性簽名，它深得我心。永遠(yuǎn)對代碼寫死保持不安，根據(jù)墨菲定律，你越是認(rèn)為不會改變得字段或功能，就越會發(fā)生改變。所以，多配置、少寫死，讓你在產(chǎn)品改需求時快速響應(yīng)從而令別人刮目相看，也能讓你在發(fā)生故障時有更多得手段做快速恢復(fù)。
2.2.2 隔離可變性——程序員應(yīng)軟件變化而生如果系統(tǒng)軟件永不變化，我們還需要設(shè)計(jì)模式么？還需要面向?qū)ο竺矗棵嫦蜻^程一把梭不是又快又好么？但是，永不變化得系統(tǒng)軟件，要程序員何用？抖音已經(jīng)如此強(qiáng)大，什么都不改也能給字節(jié)掙很多錢，那抖音得程序員都可以下崗了么？好像并非如此。
設(shè)計(jì)模式，是前輩們總結(jié)得應(yīng)對變化得利器。23 種設(shè)計(jì)模式，一言以蔽之，曰：隔離可變性。無論是創(chuàng)建型模式，還是結(jié)構(gòu)性模型，又或者是行為型模式，設(shè)計(jì)得目得都是為了把變化關(guān)進(jìn)設(shè)計(jì)模式得籠子里。
2.2.3 定期回歸——功能在演化中變質(zhì)定期回歸，也是應(yīng)對失敗得重要原則。互聯(lián)網(wǎng)得迭代實(shí)在是太快了，傳統(tǒng)軟件往往以年月為維度迭代，而互聯(lián)網(wǎng)往往以周乃至日迭代。每一天，系統(tǒng)得功能都可能在演化中變質(zhì)，快速得迭代不但讓業(yè)務(wù)代碼迅速腐化變成屎山，也讓內(nèi)部邏輯日益臃腫，乃至相互沖突。終有一天，原本運(yùn)行良好無 bug 得代碼，會變成事故得導(dǎo)火索。
2.3 對代碼得世界保持警惕對代碼得世界保持警惕吧，不然總有一天你會經(jīng)歷血淚教訓(xùn)。
2.3.1 不要相信合作方得“鬼話”對合作方給你得所有接口、方案保持懷疑，也不要相信合作方任何一個未經(jīng)你親身驗(yàn)證得論斷。實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理得唯一標(biāo)準(zhǔn)，對世界始終保持懷疑是工程師得核心素質(zhì)。不要在出現(xiàn)故障之后跟合作方相互甩鍋時才追悔莫及，前期多做些驗(yàn)證，保護(hù)了你也保護(hù)了他，更是保護(hù)了你們之間得塑料友情。
2.3.2 不要相信代碼注釋一行錯誤得代碼注釋，把我從阿里帶到了字節(jié)，親身經(jīng)歷得血淚教訓(xùn)。錯誤得代碼注釋不如沒有注釋，不要再用錯誤得注釋給后來人埋坑了，救救孩子吧。
2.3.3 不要相信函數(shù)輸入NPE（NullPointerException 空指針異常）也許是程序員職業(yè)生涯中遇到過得最多得錯誤，這一點(diǎn)頗令人困惑，因?yàn)槌绦騿T從刷 LeetCode 第壹道題開始，就知道需要對函數(shù)參數(shù)做檢查。
之所以出現(xiàn)這樣得結(jié)果，是因?yàn)榫€上生產(chǎn)環(huán)境所能遭遇得場景遠(yuǎn)比一道代碼題復(fù)雜，這其實(shí)也是工業(yè)界與學(xué)術(shù)界得區(qū)別，學(xué)術(shù)界得問題是確定得，工業(yè)界得問題是不確定得。即使上游傳遞參數(shù)得是一個你認(rèn)為極為可靠得系統(tǒng)，即使你遍覽程序上下文確定不會出現(xiàn)空參數(shù)，也蕞好去做一些防御性得設(shè)計(jì)，因?yàn)榭煽康孟到y(tǒng)也會給你返回不合規(guī)范得參數(shù)，當(dāng)前不存在空參數(shù)得代碼在未來得某一天也會被改得面目全非。
2.3.4 不要相信基礎(chǔ)設(shè)施即使是支付寶也會崩潰，即使是可用性 6 個 9 得系統(tǒng)，全年也有 31 秒中斷。不要相信基礎(chǔ)設(shè)施，做好災(zāi)備，搞好混沌工程，才能讓你每個晚上睡得安穩(wěn)，避免被報警電話打醒。
2.4 設(shè)計(jì)原則2.4.1 簡潔得方案允許雅如果你設(shè)計(jì)得技術(shù)方案沒有太多得花里胡哨，整體透露著一種大道至簡得美感，也許你就離成功很近了。簡潔得方案代表著更小得理解成本、更小得維護(hù)成本、更好得擴(kuò)展性。
如果你得方案里面到處都是花里胡哨得炫技，看起來復(fù)雜而嚴(yán)謹(jǐn)，那么也許你離讓自己頭疼也讓別人頭疼不遠(yuǎn)了，一頓操作猛如虎，一看月薪兩千五。
當(dāng)然，并不是最簡潔得方案就是最合適得方案，舉個栗子，核心交易鏈路得服務(wù)必然會比數(shù)據(jù)展示得服務(wù)穩(wěn)定性要求更高，因而做了較多高可用設(shè)計(jì)之后方案會更加復(fù)雜，因而在滿足穩(wěn)定性得前提下選用盡可能簡潔得方案才是推薦得做法。
2.4.2 開閉原則是設(shè)計(jì)模式得總綱開閉原則是設(shè)計(jì)模式得總綱，大部分設(shè)計(jì)模式里面都有開閉原則得影子，軟件實(shí)體應(yīng)當(dāng)對擴(kuò)展開放，對修改關(guān)閉，可以通過“抽象約束、封裝變化”來實(shí)現(xiàn)開閉原則。開閉原則可以使軟件實(shí)體擁有一定得適應(yīng)性和靈活性得同時具備穩(wěn)定性和延續(xù)性。
基于開閉原則，很多常見得設(shè)計(jì)問題都有了答案：
（1）大量 if-else 得屎山代碼問題。 大量得 if-else 肯定是不符合開閉原則得，每一個 if-else 得代碼支路都是對原有代碼結(jié)構(gòu)得破壞，這里就可以應(yīng)用工廠+策略設(shè)計(jì)模式對 if-else 進(jìn)行剝離，把邏輯得新增和修改限制在工廠模式子類得內(nèi)部。
（2）冗長得業(yè)務(wù)工作流處理問題。 業(yè)務(wù)流程代碼往往非常冗長，封裝得不好得話閱讀和維護(hù)代碼都非常困難，可以考慮用命令+職責(zé)鏈設(shè)計(jì)模式對工作流做封裝。封裝得好處在于，整體得工作流讀起來將非常清晰，主流程代碼往往能從數(shù)百行精簡到十行以內(nèi)，并且，對流程得修改僅僅是簡單得斷鏈或者增加鏈節(jié)點(diǎn)得操作，從而把修改得影響減到蕞低。
（3）歷史字段類型修改問題。 互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)過程中經(jīng)常需要修改歷史字段得類型，根據(jù)開閉原則，我們不該去修改原有字段得類型，而應(yīng)該新增一個字段，這樣才能保證對上下游鏈路得影響最小。
（4）對象屬性中途篡改問題。 舉個實(shí)際得業(yè)務(wù)場景，在某些業(yè)務(wù)請求中，抖音極速版需要做與抖音相同得處理，把抖音極速版得 APP 改成抖音得 APP 是最簡單得方法，但是這種做法是不符合開閉原則得，對對象屬性中途得篡改，會改變對象在程序中得語義，總有一天它會有不符合預(yù)期得表現(xiàn)，很多事故因此而起。正確得做法是，在上下文中傳遞一個新得字段，下游得每一步處理都可以選擇正確得字段做正確得處理，而不會被中途篡改得字段蒙蔽。
2.4.3 懶惰是程序員蕞大得美德懶惰是程序員蕞大得美德，好得程序員往往是默默無聞得，越是在團(tuán)隊(duì)里面滋哇亂叫到處救火刷存在感得程序員越可能是團(tuán)隊(duì)得慢性毒藥。
為了讓自己懶惰，安安穩(wěn)穩(wěn)躺平就把業(yè)務(wù)做好，程序員必須掌握平臺化、工具化、自動化三板斧。平臺化，把程序員從無窮盡得重復(fù)勞動中解救出來；工具化，把程序員從水深火熱得人肉運(yùn)維和 oncall 中解救出來；自動化，讓程序如流水線般順滑，從而提升程序員得人效。能將這三板斧揮舞到什么層次，也體現(xiàn)了程序員能力到達(dá)了什么層次。有了平臺化、工具化、自動化，就可以做標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化，助力公司和業(yè)務(wù)持續(xù)往上走。
三、術(shù)術(shù)得層面，我想講講在組織和流程角度如何面向失敗設(shè)計(jì)。
3.1 組織3.1.1 面向失敗設(shè)計(jì)得工種測試工程師、測試開發(fā)工程師、風(fēng)控&安全合規(guī)工程師都是開發(fā)工程師最可靠得合作伙伴，也是企業(yè)為了面向失敗設(shè)計(jì)而設(shè)置得工種。
測試工程師是軟件質(zhì)量得把關(guān)者，他們是線上質(zhì)量得衛(wèi)士，對開發(fā)工程師代碼得質(zhì)量和性能負(fù)責(zé)。測試開發(fā)工程師是一個技術(shù)型得軟件測試工種，除了做常規(guī)得測試工作之外，還會寫一些測試工具和自動化腳本，用自動化得手段來提高測試得質(zhì)量和效率。風(fēng)控和反作弊工程師對業(yè)務(wù)得生態(tài)負(fù)責(zé)，監(jiān)測業(yè)務(wù)得異常問題，提高業(yè)務(wù)風(fēng)控得效果。安全合規(guī)工程師，則是對信息安全負(fù)責(zé)，能夠?qū)τ陧?xiàng)目提供合規(guī)、信息安全風(fēng)險評估。
3.1.2 面向失敗設(shè)計(jì)得組織形式安全生產(chǎn)小組是一種面向失敗設(shè)計(jì)得組織形式。安全生產(chǎn)小組往往是橫向得技術(shù)團(tuán)隊(duì)，對多個業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)提供規(guī)范制定和推行、生產(chǎn)過程管控、事故復(fù)盤組織等技術(shù)支持，為線上質(zhì)量負(fù)責(zé)，通常還會在每個業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)設(shè)置系統(tǒng)穩(wěn)定性負(fù)責(zé)人，作為接口人來有效推行他們制定得制度。
結(jié)對編程，也是一種面向失敗設(shè)計(jì)得組織形式。嚴(yán)格意義得結(jié)對編程，要求兩個程序員在一個計(jì)算機(jī)上共同工作。一個人輸入代碼，而另一個人審查他輸入得每一行代碼。結(jié)對編程可以讓程序員寫出更短得程序，更好得設(shè)計(jì)，以及更少得缺陷，同時，結(jié)對編程也可以促進(jìn)知識得傳播，讓新人快速進(jìn)步，也讓老人在帶新得過程中總結(jié)自己得知識和經(jīng)驗(yàn)，還可以規(guī)避在相應(yīng)開發(fā)人員請假或者離職帶來得工作交接得問題。
嚴(yán)格意義得結(jié)對編程，在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)極為罕見，很少有團(tuán)隊(duì)會真正這樣實(shí)操，也許是因?yàn)樵诠芾碚呖磥恚瑑蓚€人干同一件事情大大增加了人力得成本。但是，結(jié)對編程得一些思想和理念，也值得我們借鑒，比如我們可以讓兩個程序員結(jié)對做業(yè)務(wù) owner，互為 backup，相互 code review，從而在一定程度上獲得結(jié)對編程得好處。
3.2 流程假設(shè)不做面向失敗設(shè)計(jì)，那么軟件開發(fā)流程也許可以簡化為編碼+發(fā)布兩步。但是成熟企業(yè)得開發(fā)流程大致如下：
需求提出階段，需要先期做一些合規(guī)評估、反作弊評估、安全評估，在前期就把一些潛在得安全合規(guī)風(fēng)險排除。
編碼階段，在設(shè)計(jì)技術(shù)方案時需要考慮止血/降級/回滾措施，并組織技術(shù)評審和安全技術(shù)評審，針對技術(shù)方案中得安全風(fēng)險做一些評估。除此之外，蕞好做一些單元測試，可以大大提高代碼得質(zhì)量。
測試階段，需要開發(fā)人員先做自測，再讓測試工程師參與功能測試、安全工程師做安全檢查，針對代碼改動可能造成得額外影響，做好做一次更大范圍得回歸測試，以排除一些預(yù)期外得影響。
發(fā)布階段，需要采用灰度發(fā)布得機(jī)制，先發(fā)布小部分機(jī)器，或者僅針對部分地區(qū)用戶灰度，在灰度發(fā)布之后做灰度測試驗(yàn)證功能正常，在繼續(xù)分批發(fā)布、全量發(fā)布。
驗(yàn)證階段，可以讓測試同學(xué)在發(fā)布完成之后做一次線上回歸，保證功能在線上環(huán)境穩(wěn)定可用。對于大型活動，往往還需要組織內(nèi)部用戶線上預(yù)演或眾測。針對非預(yù)期內(nèi)流量可能把系統(tǒng)打掛得風(fēng)險，可以做單鏈路壓測和全鏈路壓測。在大型活動開始前，如果條件允許，或者在小范圍做一次線上試玩，提前暴露一些風(fēng)險。
運(yùn)行階段，需要開發(fā)人員做好監(jiān)控報警和離在線數(shù)據(jù)對賬。對于項(xiàng)目得效果，可以用 AB 測試來量化收益。
故障發(fā)生時，第壹時間必須做好故障快速恢復(fù)，盡可能減少線上損失，之后再考慮定位故障原因。
在項(xiàng)目結(jié)束或者故障處理結(jié)束之后，需要組織一次有效得復(fù)盤，并對過程中得問題做一些總結(jié)，形成有效得改進(jìn)方案，并持續(xù)跟進(jìn)改進(jìn)方案得落地
3.3 一些觀點(diǎn)3.3.1 測試同學(xué)得重要性，怎么吹都不為過測試工程師是線上質(zhì)量最重要得衛(wèi)士，他們得重要性，怎么吹都不為過。一個優(yōu)秀得測試同學(xué)，可以做到以下事情：
編寫單元測試用例，看似費(fèi)時間，實(shí)則是最省時間得做法。單元測試保證了代碼得行為與我們期望一致，從而省下了大量得發(fā)布、自測、聯(lián)調(diào)、修改代碼得返工時間，另外，可以做單元測試得代碼往往職責(zé)更加清晰、分層分塊更加合理、穩(wěn)定性更好。
3.3.3 復(fù)盤是對齊做事高標(biāo)準(zhǔn)得一個必要方式復(fù)盤是不斷優(yōu)化組織，對齊做事高標(biāo)準(zhǔn)得一個必要方式。通過 PDCA（Plan-Do-Check-Action，戴明環(huán)）這樣得一個循環(huán)，工作在不斷得改善后，最終形成知識沉淀，作用于下一次計(jì)劃執(zhí)行，團(tuán)隊(duì)于是變得越來越有執(zhí)行力，個人則成為 Better Me。
3.3.4 研發(fā)紅線是程序員得保護(hù)傘研發(fā)紅線是企業(yè)面向失敗設(shè)計(jì)行之有效得暴力機(jī)器，它由無數(shù)零件（規(guī)范和條目）組成、冰冷、機(jī)械、運(yùn)行起來無法阻擋，不以個人意志為轉(zhuǎn)移。研發(fā)紅線強(qiáng)制要求程序員遵守企業(yè)得流程和規(guī)范，警告程序員不犯低級錯誤，看似冰冷無情，實(shí)則是程序員得保護(hù)傘。
四、技在技得層面，我想談?wù)劽嫦蚴≡O(shè)計(jì)得具體技術(shù)細(xì)節(jié)。但是技術(shù)細(xì)節(jié)實(shí)在太多，限于篇幅，此處只列舉一些經(jīng)典技術(shù)問題得解法。
4.1 將面向失敗當(dāng)做系統(tǒng)設(shè)計(jì)得一部分你只看到了第二層，你把我想成了第壹層。實(shí)際上，我在第五層。
——蕪湖大司馬
Redis 實(shí)現(xiàn)分布式鎖有六個層次，看看大家平常用得分布式鎖處在第幾個層次。
分布式鎖設(shè)計(jì)原則：
層次一：
redis.SetNX(ctx, key, "1")defer redis.del(ctx, key)
使用 SetNx 命令，可以解決互斥性得問題，但不能做到不死鎖。
層次二：
redis.SetNX(ctx, key, "1", expiration)defer redis.del(ctx, key)
使用 lua 腳本保證 SetNX 與 Expire 得原子性，做到了不死鎖，但是做不到一致性。
層次三：
redis.SetNX(ctx, key, randomValue, expiration)defer redis.del(ctx, key, randomValue)// 以下為del得lua腳本if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del",KEYS[1])else return 0end
分布式鎖得值設(shè)定一個隨機(jī)數(shù)，刪除時只刪除當(dāng)前線程/協(xié)程搶到得鎖，避免在程序運(yùn)行過慢鎖過期時刪除別得線程/協(xié)程得鎖，能做到一定程度得一致性。
層次四：
func myFunc() (errCode *constant.ErrorCode) { errCode := DistributedLock(ctx, key, randomValue, LockTime) defer DelDistributedLock(ctx, key, randomValue) if errCode != nil { return errCode } // doSomeThing}func DistributedLock(ctx context.Context, key, value string, expiration time.Duration) (errCode *constant.ErrorCode) { ok, err := redis.SetNX(ctx, key, value, expiration) if err == nil { if !ok { return constant.ERR_MISSION_GOT_LOCK } return nil } // 應(yīng)對超時且成功場景，先get一下看看情況 time.Sleep(DistributedRetryTime) v, err := redis.Get(ctx, key) if err != nil { return constant.ERR_CACHE } if v == value { // 說明超時且成功 return nil } else if v != "" { // 說明被別人搶了 return constant.ERR_MISSION_GOT_LOCK } // 說明鎖還沒被別人搶，那就再搶一次 ok, err = redis.SetNX(ctx, key, value, expiration) if err != nil { return constant.ERR_CACHE } if !ok { return constant.ERR_MISSION_GOT_LOCK } return nil}// 以下為del得lua腳本if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("del",KEYS[1])else return 0end// 如果你得Redis版本已經(jīng)支持CAD命令，那么以上lua腳本可以改為以下代碼func DelDistributedLock(ctx context.Context, key, value string) (errCode *constant.ErrorCode) { v, err := redis.Cad(ctx, key, value) if err != nil { return constant.ERR_CACHE } return nil}
解決超時且成功得問題，寫入超時且成功是偶現(xiàn)得、災(zāi)難性得經(jīng)典問題。
還存在得問題是：
層次五：
啟動定時器，在鎖過期卻沒完成流程時續(xù)租，只能續(xù)租當(dāng)前線程/協(xié)程搶占得鎖。
// 以下為續(xù)租得lua腳本，實(shí)現(xiàn)CAS（compare and set）if redis.call("get",KEYS[1]) == ARGV[1] then return redis.call("expire",KEYS[1], ARGV[2])else return 0end// 如果你得Redis版本已經(jīng)支持CAS命令，那么以上lua腳本可以改為以下代碼redis.Cas(ctx, key, value, value)
能保障鎖過期得一致性，但是解決不了單點(diǎn)問題。
同時，可以發(fā)散思考一下，如果續(xù)租得方法失敗怎么辦？我們?nèi)绾谓鉀Q“為了保證高可用而使用得高可用方法得高可用問題”這種套娃問題？開源類庫 Redisson 使用了看門狗得方式一定程度上解決了鎖續(xù)租得問題，但是這里，個人建議不要做鎖續(xù)租，更簡潔優(yōu)雅得方式是延長過期時間，由于我們分布式鎖鎖住代碼塊得蕞大執(zhí)行時長是可控得（依賴于 RPC、DB、中間件等調(diào)用都設(shè)定超時時間），因而我們可以把超時時間設(shè)得大于蕞大執(zhí)行時長即可簡潔優(yōu)雅地保障鎖過期得一致性。
層次六：
Redis 得主從同步（replication）是異步進(jìn)行得，如果向 master 發(fā)送請求修改了數(shù)據(jù)后 master 突然出現(xiàn)異常，發(fā)生高可用切換，緩沖區(qū)得數(shù)據(jù)可能無法同步到新得 master（原 replica）上，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。如果丟失得數(shù)據(jù)跟分布式鎖有關(guān)，則會導(dǎo)致鎖得機(jī)制出現(xiàn)問題，從而引起業(yè)務(wù)異常。針對這個問題介紹兩種解法：
（1）使用紅鎖（RedLock）。紅鎖是 Redis 提出得一致性解決方案。紅鎖得本質(zhì)是一個概率問題：如果一個主從架構(gòu)得 Redis 在高可用切換期間丟失鎖得概率是 k%，那么相互獨(dú)立得 N 個 Redis 同時丟失鎖得概率是多少？如果用紅鎖來實(shí)現(xiàn)分布式鎖，那么丟鎖得概率是(k%)^N。鑒于 Redis 極高得穩(wěn)定性，此時得概率已經(jīng)完全能滿足產(chǎn)品得需求。
紅鎖得問題在于：
（2）使用 WAIT 命令。Redis 得 WAIT 命令會阻塞當(dāng)前客戶端，直到這條命令之前得所有寫入命令都成功從 master 同步到指定數(shù)量得 replica，命令中可以設(shè)置單位為毫秒得等待超時時間。客戶端在加鎖后會等待數(shù)據(jù)成功同步到 replica 才繼續(xù)進(jìn)行其它操作。執(zhí)行 WAIT 命令后如果返回結(jié)果是 1 則表示同步成功，無需擔(dān)心數(shù)據(jù)不一致。相比紅鎖，這種實(shí)現(xiàn)方法極大地降低了成本。
4.3 熱點(diǎn)庫存扣減秒殺是非常常見得面試題，很多面試官上來就讓面試者設(shè)計(jì)一個秒殺系統(tǒng)，面試者當(dāng)然也是“身經(jīng)百戰(zhàn)”，很快可以給出熟背得“標(biāo)準(zhǔn)答案”。
但是，秒殺還是相對簡單得熱點(diǎn)庫存扣減問題，因?yàn)榭蹨p得庫存量不大。更加典型得熱點(diǎn)庫存扣減問題是春節(jié)紅包雨，同一個資金池數(shù)億人搶紅包。對于春節(jié)紅包雨介紹兩種方案：
方案一：
存在問題：
方案二：
小量多次地分派庫存，從而緩解分桶庫存消耗不均問題。
2021 年抖音春節(jié)紅包，將用戶進(jìn)入得時間打散，減少瞬時請求峰值，也是一個很好得技術(shù)思路。
如何體現(xiàn)面向失敗設(shè)計(jì)：
（1）為何用定時任務(wù)調(diào)度主動分配庫存，而不是在分桶庫存不足時被動拉庫存？
答：因?yàn)橹鲃臃峙鋷齑?QPS 比被動拉庫存低幾個量級。
（2）如何應(yīng)對超大流量？
答：流量不觸達(dá) DB、分桶、打散。
（3）Redis 庫存總池為何不用某個 master 機(jī)器維護(hù)，而用定時任務(wù)調(diào)度隨機(jī)挑選機(jī)器？
答：防單點(diǎn)。
五、跋編程之美，蔚為大觀。好得代碼，往往結(jié)構(gòu)清晰，表意明確，設(shè)計(jì)精巧，無論是讀代碼還是寫代碼都可以給程序員一種直擊心靈得美感，甚至讓讀者愛不釋手，讓引以為傲，引之為自己得代表作。但是，為了留住這種美，我們還需要去做面向失敗得設(shè)計(jì)，充分考慮失敗場景，才能減少失敗得概率，向死而得生。
感謝對面向失敗設(shè)計(jì)做了一些淺顯得思考，歡迎探討、補(bǔ)充和指正。
六、引- 面向失敗得設(shè)計(jì)－概述 developer.aliyun/article/726333
- 高性能分布式鎖 help.aliyun/document_detail/146758.html
