从零开始学架构 05-CAP理论 【笔记】

CAP理论

分布式系统涉及读写操作时，一致性，可用性，分区容忍性三个要素只能保证两个，另外一个必须被牺牲

• C：一致性，强一致性，对于客户端来说同一时刻能看到相同的数据
• A：可用性，非故障的节点在合理的时间内返回合理的响应（不是错误和超时的响应）
• P:分区容忍性，当出现网络分区后，系统能够继续履行职责

CAP理论对于一个分布式计算系统，不可能同时满足cap三个设计约束。或一个分布式系统，当涉及读写时，只能保证cap中的两个，另一个必须被牺牲。

• 选择P，网络无法做到100%可靠，有可能出故障，所以分区是一个必然想象。
• CP：两个节点，一个N1新增数据，N2与N1通道中断，无法同步数据，此时访问N2需要反馈错误，这是违背了A
• AP：N1更新数据成Y，N2与N1通道中断，N2仍是老数据，此时违背C

分布式系统理论上不可能选择CA，只能选择CP或AP

注意

• 1、CAP关注的力度是数据，而不是整个系统，可以每个查询都不一样
  如用户管理系统：用户账号数据选择cp,用户信息数据选择ap
• 2、CAP是忽略网络延迟的
• 3、正常运行情况下，不存在CP和AP的选择，可以同时满足CA
• 4、放弃不等于什么都不做，需要为分区恢复后做准备
  如分区期间记录日志，当分区故障解决后，根据日志进行数据恢复，重新达到CA

ACID

• A：原子性，要么全部完成，要么全部不完成。
• C：一致性，事物开始前和结束后，数据库的完整性没有被破坏。
• I：隔离性，事物之间是隔离的。
• D：持久性，修改后数据永久存在。

BASE:AP的延伸

• BA：基本可用，Basically Available
  分布式系统出现故障，允许损失部分可用性，即保证核心可用
  如登录时核心，注册时非核心
• S：软状态，Soft state，系统的中间状态，而中间状态不会影响系统整体可用性，就是CAP理论中的不一致性
• E：最终一致性，Eventual Consistency

总结

ACID是数据库事物完整性的理论
CAP是分布式系统设计理论
BASE是CAP理论中AP方案的延伸