java CAP理論是什么

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什么是CAP理論？

2000年7月，加州大學(xué)伯克利分校的Eric Brewer教授在ACM PODC會議上提出CAP猜想。2年后麻省理工學(xué)院的Seth Gilbert和NancyLynch從理論上證明了CAP，之后CAP理論正式成為分布式計算領(lǐng)域的公認(rèn)定理。

CAP理論是由下面三個概念組成的，且在分布式系統(tǒng)中三者不能兼得，只能同時滿足兩種條件。

一致性（C）

All nodes see the same data at the same time

所有數(shù)據(jù)庫集群節(jié)點在同一時間點看到的數(shù)據(jù)完全一致，即所有節(jié)點能實時保持?jǐn)?shù)據(jù)同步。

可用性（A）

Reads and writes always succeed

讀寫操作永遠(yuǎn)是成功的。即服務(wù)一直是可用的，即使集群一部分節(jié)點故障，集群整體還能正常響應(yīng)客戶端的讀寫請求。

分區(qū)容錯性（P）

The system continues to operate despite arbitrary message loss or failure of part of the system

盡管系統(tǒng)中有任意的信息丟失或故障，系統(tǒng)仍在繼續(xù)運行。以實際效果而言，分區(qū)相當(dāng)于對通信的時限要求。系統(tǒng)如果不能在時限內(nèi)達(dá)成數(shù)據(jù)一致性，就意味著發(fā)生了分區(qū)的情況，必須就當(dāng)前操作在C和A之間做出選擇。

CAP權(quán)衡使用

1、保留CA，放棄P

如果想避免分區(qū)容錯性問題的發(fā)生，一種做法是將所有的數(shù)據(jù)（與事務(wù)相關(guān)的）都放在一臺機器上。雖然無法100%保證系統(tǒng)不會出錯，但不會碰到由分區(qū)帶來的負(fù)面效果。當(dāng)然這個選擇會嚴(yán)重的影響系統(tǒng)的擴展性。

作為一個分布式系統(tǒng)，放棄P，即相當(dāng)于放棄了分布式，一旦并發(fā)性很高，單機服務(wù)根本不能承受壓力。

像很多銀行服務(wù)，確確實實就是舍棄了P，只用單臺小型機+ORACLE保證服務(wù)可用性。

2、保留CP，放棄A

相對于放棄“分區(qū)容錯性“來說，其反面就是放棄可用性。一旦遇到分區(qū)容錯故障，那么受到影響的服務(wù)需要等待一定的時間，因此在等待期間系統(tǒng)無法對外提供服務(wù)。

作為分布式系統(tǒng)，有分區(qū)服務(wù)發(fā)生問題很有可能，如果因為某些服務(wù)不能用，導(dǎo)致整個服務(wù)都不能用，這個根本不是好的分布式系統(tǒng)。

3、保留AP，舍棄C

這里所說的放棄一致性，并不是完全放棄數(shù)據(jù)一致性，而是放棄數(shù)據(jù)的強一致性。即放棄了同一時刻的數(shù)據(jù)一致性，而保留數(shù)據(jù)的最終一致性。

以網(wǎng)絡(luò)購物為例，對只剩下一件庫存的商品，如果同時接受到了兩份訂單，那么較晚的訂單將被告知商品告罄。

通常情況下，很多分布式服務(wù)系統(tǒng)都是采用該方案，保證可用性性，分布式服務(wù)，因為某些分區(qū)服務(wù)發(fā)生問題，先容忍，最終通過一些折中的方法達(dá)到最終數(shù)據(jù)一致性。

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