引入 Redis 分布式锁解决并发脏写 (Dirty Write)-AI模拟面试的构建rag部分

问题：

在原有的无状态化架构下，如果候选人回答完问题，系统会同时触发两条线：

前台线程：调用大模型生成回复，并将聊天记录（Memory）追加后写入 Redis。
后台协程 ：执行耗时约 2 秒的向量库预检索（Prefetch），将检索到的参考资料追加后写入 Redis。由于两条线几乎同时拉取了同一份旧的考卷（session_data），跑得慢的后台任务在写入时，会把前台刚刚保存好的最新聊天记录强行覆盖（抹除），导致严重的数据丢失

解决办法：

打造锁工厂（基础设施）：

在 redis_utils.py 中，基于 @asynccontextmanager 和 Redis 的原生单线程互斥能力，手写了分布式锁生成器 acquire_session_lock。
防死锁设计（Lease Time）： 设置了 timeout=10 的租约时间，即使拥有锁的进程意外宕机断电，10秒后锁也会自动强制释放，防止考场永久卡死。

快速失败设计（Fail-fast）： 设置了 blocking_timeout=5.0，如果排队等锁超过 5 秒直接抛出异常，拒绝让服务器资源陷入无意义的死等。

python 复制代码

@asynccontextmanager
async def acquire_session_lock(session_id: str):
    """
    获取 Redis 分布式锁，防止并发读写导致数据覆盖（脏写）
    """
    lock_key = f"lock:session:{session_id}"

    # timeout=10: 锁的绝对过期时间（万一服务器在这个瞬间断电，10秒后锁也会自动解开，防止死锁）
    lock = redis_client.lock(lock_key, timeout=10)

    # blocking_timeout=5.0: 如果别人正在写，我最多在门口等 5 秒
    acquired = await lock.acquire(blocking_timeout=5.0)

    if not acquired:
        raise Exception("获取会话锁超时，系统极其繁忙")

    try:
        # 拿到锁了，放行执行内部业务逻辑
        yield lock
    finally:
        try:
            # 业务执行完，或者代码报错了，无论如何都要把锁解开，让下一个人进来
            if await lock.owned():  # 确保当前还是锁的主人
                await lock.release()
        except Exception as e:
            print(f"⚠️ 释放 Redis 锁异常: {e}")

重构预检索签名（根除脏数据）：
- 严禁在后台任务中传递可能已经过期的 session_data 字典拷贝。
- 将 pre_retrieve_knowledge 的入参改为只接收 session_id，强制函数在内部自行拉取最新状态。

实现 CAS 思想的加锁闭环（业务应用）：

在后台完成耗时的向量库检索后，不直接写入，而是进入严格的**"加锁临界区"**流程： 👉 抢锁 (async with acquire_session_lock) 👉 强制重读 (await get_session 拉取这 2 秒内可能被前台修改过的最新卷子) 👉 安全合入 (将预检索资料拼接到最新卷子上) 👉 覆盖保存 (await save_session) 👉 自动释放锁 (finally 机制保证离开时交还控制权)

python 复制代码

        try:
            # 请求这把特定的锁
            async with acquire_session_lock(session_id):
                # 重新去 Redis 拿最新的会话状态（避开了这2秒内前端可能的修改）
                latest_session = await get_session(session_id)
                if latest_session:
                    # 只修改预检索参考字段
                    latest_session["prefetch_reference"] = combined_docs
                    # 安全覆写回 Redis
                    await save_session(session_id, latest_session)
                    print("✅ 预检索结果已安全上锁并写入 Redis！")
                else:
                    print("⚠️ 写入预检索结果失败：未在 Redis 中找到该会话（可能已交卷）")
        except Exception as e:
            print(f"⚠️ 保存预检索数据时发生锁异常: {e}")