大白话讲解分布式里面的Cap原则

最新推荐文章于 2025-06-06 00:10:09 发布
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分类专栏： 分布式 文章标签： cap原则 详解cap原则 cap原则的原理 大白话讲解cap原则
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文章出自于：https://www.itqiankun.com/article/1564709597

什么叫做cap

Cap分别指分区容错性，一致性，可用性

分区容错性

如下图中，G1 和 G2 是两台跨区的服务器。G1 向 G2 发送一条消息，G2 可能无法收到。系统设计的时候，必须考虑到这种情况。一般来说，分区容错无法避免，因此可以认为 CAP 的 P 总是成立。所以在cap原则里面，分区容错性是必须要有的

一致性

一致性的意思是，写操作之后的读操作，必须返回该修改后的值。举例来说，某条记录是 v0，然后客户端向 G1 发起一个写操作，将其改为 v1，但是此时注意G2里面的记录还是v0，而不是v1，就像下面这样

然后当用户向G1获取记录的时候，返回就是v1，就像下面这样，这样是没有问题的


但是如果用户向G2服务器获取记录的时候，此时记录还是v0，这就有问题了，因为用户在两个服务获取的记录数据不同，这就是不一致性，怎么解决不一致性呢：我们可以在我们可以在 G1 写操作时，锁定 G2 的读操作和写操作。只有G1完成写操作并且把修改数据同步到G2之后，G2服务器才能重新开放读写操作

为什么可用性和一致性无法都使用

继续往下看，我在讲解Cap原则里面的可用性的时候，会讲到这个原因。

可用性

可用性意思是只要收到用户的请求，服务器就必须给出回应。

为什么可用性和一致性无法都使用

如下图，如果保证 G2 的一致性，那么 G1 必须在写操作时，锁定 G2 的读操作和写操作。只有G1和G2把修改后的数据同步后，才能让G2服务开放读写操作。但是在G2服务器锁定期间，G2 服务器是不能进行读写操作的，所以此时可用性是不可能实现的。

然后如果保证 G2 的可用性，那么势必不能锁定 G2的读写操作，所以刺死一致性不成立。

综上所述，G2 无法同时做到一致性和可用性。系统设计时只能选择一个目标。如果追求一致性，那么无法保证所有节点的可用性；如果追求所有节点的可用性，那就没法做到一致性。

我们在开发过程中cap原则，我们应该怎么选择呢

我们一般都是保证一致性和分区容错性，而舍弃可用性，因为你想啊，一致性对比可用性，还是一致性重要吧，特别是涉及到重要的数据，就比如钱，商品数量，商品价格，如果这些数据你保证可用性，那么就会出现不同时间的访问可能造成数据的不(因为每一次访问的时候可能会访问到不同的服务器)，这就大发了，支付宝每一次访问的钱金额不同，你说要命不要命

但是也有使用可用性，而放弃一致性的，举例来说，发布一张网页到 CDN，多个服务器有这张网页的副本。后来发现一个错误，需要更新网页，这时只能每个服务器都更新一遍。一般来说，网页的更新不是特别强调一致性。短时期内，一些用户拿到老版本，另一些用户拿到新版本，问题不会特别大。当然，所有人最终都会看到新版本。所以，这个场合就是可用性高于一致性。

所以cap原则里面到底怎么选，看情况而定

在开发中我们经常遇到zookeeper是使用分区容错性和一致性，而springcloud里面的ribbon的重试机制是保证可用性和分区容错性

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https://www.itqiankun.com/article/1564709597

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