01-CAP理论和BASE理论
1.CAP定理
1998年,加州大学的计算机科学家 Eric Brewer 提出,分布式系统有三个指标。
Consistency(一致性)
Availability(可用性)
Partition tolerance (分区容错性)
它们的第一个字母分别是 C、A、P。
Eric Brewer 说,这三个指标不可能同时做到。这个结论就叫做 CAP 定理。
1.1.一致性
Consistency(一致性):用户访问分布式系统中的任意节点,得到的数据必须一致。
比如现在包含两个节点,其中的初始数据是一致的:
当我们修改其中一个节点的数据时,两者的数据产生了差异:
要想保住一致性,就必须实现node01 到 node02的数据 同步:
1.2.可用性
Availability (可用性):用户访问集群中的任意健康节点,必须能得到响应,而不是超时或拒绝。
如图,有三个节点的集群,访问任何一个都可以及时得到响应:
当有部分节点因为网络故障或其它原因无法访问时,代表节点不可用:
1.3分区容错性
Tolerance(容错):在集群出现分区时,整个系统也要持续对外提供服务
1.4矛盾
在分布式系统中,系统间的网络不能100%保证健康,一定会有故障的时候,而服务有必须对外保证服务。因此Partition Tolerance不可避免。
当节点接收到新的数据变更时,就会出现问题了:
如果此时要保证一致性,就必须等待网络恢复,完成数据同步后,整个集群才对外提供服务,服务处于阻塞状态,不可用。
如果此时要保证可用性,就不能等待网络恢复,那node01、node02与node03之间就会出现数据不一致。
也就是说,在P一定会出现的情况下,A和C之间只能实现一个。
2.BASE理论
BASE理论是对CAP的一种解决思想,包含三个理论
:分布式系统出现故障时,可以损失部分可用性,保证核心可用性。
Soft State(软状态):在一定时间内,允许出现中间状态,比如临时不一致的状态
Eventually Consistent(最终一致性):虽然无法保证强一致性,但是在软状态结束后可以保证数据最终一致性。
3.解决分布式事务的思路
分布式事务最大的问题是各个子事务的一致性问题,因此可以借鉴CAP定理和BASE理论,有两种解决思路:
AP模式:各子事务分别执行和提交,允许出现结果不一致,然后采用弥补措施恢复数据即可,实现最终一致。
CP模式:各个子事务执行后互相等待,同时提交,同时回滚,达成强一致。但事务等待过程中,处于弱可用状态










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