架构师训练营 - 命题作业 第 6 周

1、请简述CAP原理

答：

CAP原理常用于分布式系统的设计理论基础和指标，

先说P：

• Partition tolerance：分区耐受性，也就是分布式系统中任意节点失效、或通讯失效，都能依旧提供服务；我理解是只要是分布式系统，就必须满足P，如果不能满足，相当于单个节点，也就不算分布式系统了。



• Consistency：一致性，指在写入数据后能立即得到数据的最新值，也就是说在任意时刻，所有节点返回的数据必须是一致的，而且是最新的。



• Availability：可用性，用户的每次请求，都必须返回响应，而不能返回错误响应或失去响应，但是它不要求返回的是最新数据。



根据以上定义，我们知道，对于分布式系统，可以认为P是必须成立的，

如果在部分节点失效，再恢复时，数据可能不一致，那么在这种情况下：

• 保证节点的数据一致性，那么系统就要等待节点恢复，失去了可用性；

• 保证系统的可用性，那么恢复的节点就可能返回旧数据，失去了一致性。

因此，我们认为，分布式系统要么实现CP，要么实现AP，不可能三者同时满足。



举个例子：

• 银行跨系统转账，涉及金额，要求强一致性：

张三从A行转账1000元给B行的李四，存在2个操作，张三转出，李四转入。

如果张三转出后，指令发给了B行，但是没收到回应时，网络断了，那么：

因为要保证强一致性，那么就要等待一定时间，如果网络恢复，就继续操作，网络无法恢复，就返回超时，并回滚操作，失去了可用性。



• CDN保存图片，一般不要求强一致性，但是要保证可用性：

如果在更新图片到一半时，网络中断了，部分节点得到的是旧图片，此时为了保证可用性，允许这种情况的发生，等网络恢复后，再继续更新图片即可。