CAP理论

最新推荐文章于 2025-06-18 15:05:04 发布
最新推荐文章于 2025-06-18 15:05:04 发布
阅读量255 收藏 1
点赞数 1
CC 4.0 BY-SA版权
分类专栏： SpringCloud 文章标签： spring cloud 微服务 分布式 经验分享 java
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/wenwenaier/article/details/119785284
CAP理论指出，在分布式系统中，无法同时保证一致性、可用性和分区容错性。文章介绍了CAP的三个要素，并通过示例解释了它们之间的权衡。根据CAP，NoSQL数据库被分为CA、CP和AP三类，分别对应不同的系统设计取舍。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

文章目录

一、CAP

  • C：Consistency(强一致性)
  • A：Availability(可用性)
  • P：Partition tolerance(分区容错性)
  • CAP理论关注粒度是数据

示例：pandas 是基于NumPy 的一种工具，该工具是为了解决数据分析任务而创建的。

二、CAP经典图

在这里插入图片描述

  • CAP理论的核心是：一个分布式异同不可能同时很好的满足一致性，可用性和分区容错性这三个需求，因此，根据CAP原理将NoSQL数据库分成了满足CA原则、满足CP原则和满足AP原则三大类：
    - CA：单点集群，满足一致性，可用性的系统，通常在可扩展性上不太强大
    - CP：满足一致性，分区容忍性的系统，通常性能不是特别高
    -AP：满足可用性，分区容忍性的系统，通常一致性不是特别高
大数据架构设计原则：CAP理论在实际项目中的应用
AI天才研究院
05-09 927
随着数据量从TB级向EB级跨越，传统集中式架构已无法满足大数据场景的扩展性需求。分布式系统通过横向扩展（Scale Out）实现高吞吐与高容错，但也引入了节点间通信、数据同步等复杂问题。CAP理论（由Eric Brewer于2000年提出）作为分布式系统的“不可能三角”，为架构师提供了权衡决策的核心依据。本文聚焦大数据场景，探讨CAP理论在实时计算、离线存储、流批一体等典型场景中的应用，覆盖HBase、Cassandra、Kafka等主流组件的设计逻辑，并总结企业级架构设计的最佳实践。
分布式系统中的CAP理论
H_Rhui的博客
05-22 1511
CAP理论指的是一个分布式系统最多只能同时满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition tolerance）这三项中的两项。 先说结论: 一般是 CP、AP 两种情况。P 可以算是分布式的基础。当然也可以选择 CA，即不允许分区。 分析： 通过一个案例来分析一下 现在网络中某个服务两个节点S1和S2，他们之间网络可以连通，S1中有一个应用程序APP1，和一个数据库DB1，S2也有一个应用程序APP2和一个数据库DB2。现在，APP1和APP2是分
经验笔记：CAP理论
qq_45831414的博客
09-07 593
例如，对于一个要求严格一致性的金融交易系统，可能会选择CP模型，即在出现网络分区时，牺牲系统的部分可用性以确保数据的一致性。而对于像社交媒体这样的系统，可能更倾向于AP模型，允许在短暂的时间内返回陈旧的数据，但保证系统始终可用。通过权衡一致性、可用性和分区容错性之间的关系，我们可以构建出既能满足业务需求又能在面对网络故障时保持稳定运行的系统。对于那些需要持续不间断运行的应用来说，如在线购物平台，高可用性是至关重要的。分区容错性是指在系统各部分之间的网络连接部分或全部失效的情况下，系统依然能够正确地运行。
分布式——分布式理论
最新发布
woshihlf的博客
06-18 573
BASE 理论是对CAP中AP方案的延伸，通过牺牲强一致性来获得可用性。在无法达到强一致性时，采用折中方案实现最终一致性。
什么是分区容错性？
热门推荐
HelloWorld!
07-21 2万+
这个回答我觉得一个知乎上的老哥说的特别好，我把他的话引用过来。 原回答地址：https://www.zhihu.com/question/54105974 一个分布式系统里面，节点组成的网络本来应该是连通的。然而可能因为一些故障，使得有些节点之间不连通了，整个网络就分成了几块区域。数据就散布在了这些不连通的区域中。这就叫分区。 当你一个数据项只在一个节点中保存，那么分区出现后，和这个节点不连通的部分就访问不到这个数据了。这时分区就是无法容忍的。 提高分区容忍性的办法就是一个数据项复制到多个节点.
CAP理论 详解
T_Y_F_的博客
12-04 1241
CAP理论 详解
CAP理论理解
a849419067的博客
12-16 704
分布式CAP理论理解一.CAP分别指什么CAP的基本概念CAP的详解合理的创建标题，有助于目录的生成如何改变文本的样式插入链接与图片如何插入一段漂亮的代码片生成一个适合你的列表创建一个表格设定内容居中、居左、居右SmartyPants创建一个自定义列表如何创建一个注脚注释也是必不可少的KaTeX数学公式新的甘特图功能，丰富你的文章UML 图表FLowchart流程图导出与导入导出导入 一.CAP分...
CAP理论与分布式数据库
02-27
根据CAP理论，一致性(C)，可用性(A)，分区容错性(P)，三者不可兼得，必须有所取舍。而传统数据库保证了强一致性(ACID模型)和高可用性，所以要想实现一个分布式数据库集群非常困难，这也解释了为什么数据库的扩展能力...
分布式系统原理：CAP理论与一致性算法
shejizuopin的博客
04-03 565
一致性（Consistency）：所有节点在同一时间看到的数据是一致的。可用性（Availability）：系统总是能够响应请求，不会拒绝服务。分区容错性（Partition Tolerance）：即使部分节点之间的通信中断，系统仍然能够继续运行。根据CAP理论，一个分布式系统最多只能同时满足其中的两个属性。一致性算法是分布式系统中用于保证数据一致性的协议或算法。常见的一致性算法包括Paxos、Raft、ZAB（Zookeeper Atomic Broadcast）等。
深入理解 CAP 定理
暗诺星刻的博客
09-15 2661
深入理解 CAP 定理什么是 CAP 定理结点、系统、集群一致性、可用性、分区容错性为什么不能同时满足 CAP总结 什么是 CAP 定理   CAP 定理是分布式系统、NoSQL 中必定要知道的内容。它指的是，对于一个分布式系统，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition tolerance）最多只能同时满足其中两个。具体来讲，最多只能同时满足的那两个可以为 CP 或 AP，但不能同时满足 CA。   什么是一致性、可用性、分区容错性呢？在介绍这几个
分布式之CAP理论分析
wang0907的博客
02-10 1036
任何存在的事物都有其内在的特性，分布式也不例外，那么分布式都有什么特性呢？CA和都很清晰，这里的P分区容错中的分区指的是网络分区，即正常同一个局域网的环境，因为某些网络问题变为不同的局域网的情况。接下来我们就分别看下吧！
分布式系统中的CAP理论，面试必问，你理解了嘛？
冯冬冬的博客
11-22 1554
对于刚刚接触分布式系统的小伙伴们来说，一提起分布式系统，就感觉高大上，深不可测。而且看了很多书和视频还是一脸懵逼。这篇文章主要使用大白话的方式，带你理解一下分布式系统中的CAP理论。保证你能听懂。 为了防止被误以为是洗文的嫌疑，我在这里先说明一下：我参考了知乎和博客园上等相关文章，还有下面的图不是我自己画的，我觉得能清晰地表达出意思就是好图，在百度图片上下载了一波。 一、什么是分布式系统 拿一...
分区容错性
weixin_43803780的博客
09-18 350
在分布式系统中，分区容错性意味着系统在面对网络分区或部分节点失联的情况下，仍然能够提供服务，处理请求，而不是简单地拒绝服务或等待网络恢复。现在，假设迷宫中突然有一堵墙出现，把你们分隔开了，这就像是网络分区（Partition），一部分人在这边，一部分人在那边，两边的人无法直接听到对方的声音，就好像网络上的某些节点突然间无法通信了一样。所以，分区容错性是分布式系统设计中必须考虑的一个关键点，它保证了即使在网络不稳定或部分组件出现问题时，系统依然能够对外提供可靠的服务。
一文搞懂CAP理论
jx的博客
03-28 1119
C：一致性分布式环境中，保持一致性意味着数据在不同副本之间保持相同。一致性要求系统对某一数据进行修改后，一个客户端进行读操作要能保证返回最新的写入结果。当数据副本分布在不同节点的系统中，如果节点A进行了数据更新，但节点B获取到的仍是旧数据，这将导致数据不一致的情况。理想情况下，在A完成数据修改后，其他所有节点都应该能够获取到最新的数据。当系统内部发生问题导致节点无法实现一致性变化时，可能会导致读取请求获取到旧数据或者不同版本的数据。
分布式事物【什么是分布式事务、 分区容错性、一致性、可用性、】(三)-全面详解（学习总结---从入门到深化）
07-12 462
分布式事物【什么是分布式事务、 分区容错性、一致性、可用性、】(三)-全面详解（学习总结---从入门到深化）
【分布式】1、CAP 理论 | 一致性、可用性、分区容忍性
呆呆的猫的博客
07-22 3148
分布式 CAP 理论 | 一致性、可用性、分区容忍性
了解CAP（一致性、可用性、分区容错性）
java大神起床啦
04-02 1090
（3）CA（一致性+可用性）：如果不能保证分区容错性，一旦产生断网宕机等意外情况，则系统就会无法工作。（2）AP（可用性+分区容错性），即牺牲一致性保证可用性，这样能提高用户体验和性能等，比如日志记录、数据投递、存储系统配置等场景。（2）可用性（A）：非故障的节点应在合理的时间内返回合理的响应（不是错误和超时的响应）。（3）分区容错性（P）：在分布式系统中，要能保证在部分断网或宕机的情况下有其他的服务器能继续提供服务。（1）CP（一致性+分区容错性）：牺牲可用性，保证一致性。
cap理论
03-16
### CAP理论的核心概念 CAP理论指出，在分布式系统设计中，无法同时满足 **一致性(Consistency)**、**可用性(Availability)** 和 **分区容错性(Partition Tolerance)** 这三个特性[^1]。这意味着任何分布式系统都必须在这三项之间做出取舍。 #### 一致性和其重要性 在分布式环境中，**一致性**意味着所有的节点在同一时间拥有相同的数据副本。当客户端向任意节点请求数据时，都能获得最新的更新版本。然而，为了实现完全的一致性，可能需要牺牲系统的响应速度或者增加额外的同步开销[^4]。 #### 可用性的定义与挑战 **可用性**是指无论何时何地，只要有一个正常的请求到达系统中的某个健康节点上，那么该节点就应该返回有效结果给用户而不是错误信息或超时等待状态。高可用通常依赖冗余机制来保障服务连续运行即使部分组件失效也能继续工作。 #### 分区容忍度的意义及影响 最后一点也是最基础的要求——即所谓的“P”，代表的是对于网络分割情况下的适应能力或者说抗断连性能（Partition Tolerance）。由于现代互联网架构不可避免存在跨地域部署以及物理链路不稳定等问题，所以几乎所有的实际应用都需要考虑并接受一定程度上的PT约束条件[^2]。 实际上，“strong partition tolerance”被描述成一种非常严格的标准；而回顾CAP定理的发展历程可以发现关于这一术语的确切含义曾经有过不同的解释方向。 综上所述，在构建具体的解决方案之前，工程师们往往先明确业务需求优先级从而决定偏向哪种组合形式：CA(no P), CP(low A) 或 AP(flexible C)。 ```python class DistributedSystem: def __init__(self, consistency=True, availability=True, partition_tolerance=False): self.consistency = consistency self.availability = availability self.partition_tolerance = partition_tolerance def choose_tradeoff(self): if not self.partition_tolerance and all([self.consistency,self.availability]): return 'CA system' elif self.partition_tolerance and not self.availability: return 'CP system' elif self.partition_tolerance and not self.consistency: return 'AP system' ds_example = DistributedSystem(partition_tolerance=True) print(ds_example.choose_tradeoff()) ``` 上述代码片段展示了如何基于不同场景选择合适的CAP模型实例化对象，并判断属于哪一类权衡策略。
评论 1
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包

打赏作者

温文艾尔

你的鼓励将是我创作的最大动力

¥1 ¥2 ¥4 ¥6 ¥10 ¥20
扫码支付：¥1
获取中
扫码支付

您的余额不足，请更换扫码支付或充值

打赏作者

实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值