架构必备:架构设计之「 CAP 定理 」
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发布时间：2024-10-06 19:47
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时间：2024-10-23 15:12
CAP 定理是分布式系统设计的核心原则，它揭示了一个重要事实：分布式系统无法同时完美满足一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition tolerance）。这三项原则之间存在不可兼得的权衡。
CAP 定义了三种可能的组合：CA、CP和AP。一致性要求所有节点的数据同步，但网络故障可能导致可用性下降；可用性强调系统始终能响应请求，但可能牺牲一致性；分区容错性允许局部故障，但可能导致数据不一致。在实际应用中，由于网络不可靠，通常选择 CP 或 AP 架构，舍弃分区容错性或一致性。
CP架构确保数据一致性，即使在部分节点通讯故障时，仍能提供服务，但牺牲了部分可用性。相反，AP架构在保证服务可用性的同时，允许数据在节点间出现短暂不一致。在设计时，需根据业务需求灵活选择，区分如用户信息（高一致性）和商品信息（高可用性）等不同模块的数据处理方式。
虽然在极端情况下只能取舍，但通常情况下，我们不仅要在网络故障时处理，还要考虑正常网络环境，追求在大多数时间内的 CA 结构。此外，对不能完全满足的第三点，应设计冗余或备用方案，以提升系统的健壮性。
总之，理解并应用 CAP 定理是架构设计中的重要环节，它帮助我们权衡和优化分布式系统的各种特性，确保系统的稳定和高效运行。
