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分布式系统 CAP 定理 P 代表什么含义【Java问答学堂】55期

codeDance 2020-07-10 14:49:57 498

分布式系统 CAP 定理 P 代表什么含义

作者之前在看 CAP 定理时抱有很大的疑惑,CAP 定理的定义是指在分布式系统中三者只能满足其二,也就是存在分布式 CA 系统的。作者在网络上查阅了很多关于 CAP 文章,虽然这些文章对于 P 的解释五花八门,但总结下来这些观点大多都是指 P 是不可缺少的,也就是说在分布式系统只能是 AP 或者 CP,这种理论与我之前所认识的理论(存在分布式 CA 系统)是冲突的,所以才有了疑惑。

这个定理起源于加州大学柏克莱分校(University of California, Berkeley)的计算机科学家埃里克·布鲁尔在 2000 年的分布式计算原理研讨会(PODC)上提出的一个猜想。 在 2002 年,麻省理工学院(MIT)的赛斯·吉尔伯特和南希·林奇发表了布鲁尔猜想的证明,使之成为一个定理。

什么是 CAP 定理(CAP theorem)

在理论计算机科学中,CAP 定理(CAP theorem),又被称作布鲁尔定理(Brewer's theorem),它指出对于一个分布式计算系统来说,不可能同时满足以下三点:

  • 一致性(Consistency) (等同于所有节点访问同一份最新的数据副本)
  • 可用性(Availability)(每次请求都能获取到非错的响应——但是不保证获取的数据为最新数据)
  • 分区容错性(Partition tolerance)(以实际效果而言,分区相当于对通信的时限要求。系统如果不能在时限内达成数据一致性,就意味着发生了分区的情况,必须就当前操作在 C 和 A 之间做出选择。)

分区容错性(Partition tolerance)

理解 CAP 理论的最简单方式是想象两个节点分处分区两侧。允许至少一个节点更新状态会导致数据不一致,即丧失了 C 性质。如果为了保证数据一致性,将分区一侧的节点设置为不可用,那么又丧失了 A 性质。除非两个节点可以互相通信,才能既保证 C 又保证 A,这又会导致丧失 P 性质。

  • P 指的是分区容错性,分区现象产生后需要容错,容错是指在 A 与 C 之间选择。如果分布式系统没有 分区现象(没有出现不一致不可用情况) 本身就没有分区 ,既然没有分区则就更没有分区容错性 P。
  • 无论我设计的系统是 AP 还是 CP 系统如果没有出现不一致不可用。 则该系统就处于 CA 状态
  • P 的体现前提是得有分区情况存在

往期回顾:

【Java问答学堂】1期 为什么使用消息队列?消息队列有什么优点和缺点?Kafka、ActiveMQ、RabbitMQ、RocketMQ 都有什么区别,以及适合哪些场景?

【Java问答学堂】2期 如何保证消息队列的高可用?

【Java问答学堂】3期 如何保证消息不被重复消费?或者说,如何保证消息消费的幂等性?

【Java问答学堂】4期 如何保证消息的可靠性传输?(如何处理消息丢失的问题?)

【Java问答学堂】5期 如何保证消息的顺序性?

【Java问答学堂】6期 如何解决消息队列的延时以及过期失效问题?

【Java问答学堂】7期 如果让你写一个消息队列,该如何进行架构设计?

【Java问答学堂】8期 es 的分布式架构原理能说一下么(es 是如何实现分布式的啊)?

【Java问答学堂】9期 es 写入数据的工作原理是什么啊?es 查询数据的工作原理是什么啊?

【Java问答学堂】10期 es 在数据量很大的情况下(数十亿级别)如何提高查询效率啊?

【Java问答学堂】11期 es 生产集群的部署架构是什么?每个索引的数据量大概有多少?

【Java问答学堂】12期 项目中缓存是如何使用的?为什么要用缓存?缓存使用不当会造成什么后果?

【Java问答学堂】13期 redis 和 memcached 有什么区别?

【Java问答学堂】14期 redis 都有哪些数据类型?分别在哪些场景下使用比较合适?

【Java问答学堂】15期redis 的过期策略都有哪些?内存淘汰机制都有哪些?

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如何保证消息不被重复消费?或者说,如何保证消息消费的幂等性?【Java问答学堂】21期

如何保证消息的可靠性传输?或者说,如何处理消息丢失的问题?【Java问答学堂】22期

如何保证消息的顺序性?【Java问答学堂】23期

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