【架构师训练营】第 6 周作业



• 请简述 CAP 原理。



什么是CAP？

CAP 定理（CAP theorem）又被称作布鲁尔定理（Brewer's theorem），是加州大学伯克利分校的计算机科学家埃里克·布鲁尔（Eric Brewer）在 2000 年的 ACM PODC 上提出的一个猜想。2002 年，麻省理工学院的赛斯·吉尔伯特（Seth Gilbert）和南希·林奇（Nancy Lynch）发表了布鲁尔猜想的证明，使之成为分布式计算领域公认的一个定理。



在一个分布式系统（指互相连接并共享数据的节点的集合）中，当涉及读写操作时，只能保证一致性（Consistence）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition Tolerance）三者中的两个，另外一个必须被牺牲。



下面分别解释下C、A、P



1. 一致性：对于指定的客户端来说，读操作保证能够返回最新的写操作结果。



1. 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）。



1. 分区容错性：当出现网络分区后，系统能够继续“履行职责”。



CAP原理

当网络分区失效发生的时候，我们要么取消操作，这样数据就是一直的，但是系统却不可用；要么你我们继续写入数据，但是数据的一致性就得不到保证。



对于一个分布式系统而言，网络失效一定会发生，也就是说，分区耐受性是必须要保证的，那么在可用性和一致性就必须二选一。



当网络分区失效，也就是网络不可用的时候，如果选择了一致性，系统就可能返回一个错误码或者干脆超时，即系统不可用。如果选择了可用性，那么系统总是可以返回一个数据，但是并不能保证这个数据是最新的。



所以，关于CAP原理，更准确的说法是，在分布式系统必须要满足分区耐受性的前提下，可用性和一致性无法同时满足。