CAP 理论 —最通俗易懂的解释

Posted 2021-05-01 码农有道

链接：blog.csdn.net/lihao21/article/details/81051631

码农有道作了部分修改

码农有道

 

CAP 理论是分布式系统的一个基础理论，它描述了任何一个分布式系统最多只能满足以下三个特性中的两个：

1：一致性（Consistency）

2：可用性（Availability）

3：分区容错性（Partition tolerance）

CAP 理论听起来十分抽象，本文尝试以生活中的例子并用通俗易懂的语言来解释 CAP 理论的含义。

第一章：记忆公司面世

一天晚上，正准备入睡时，你的妻子对你记住她生日并送她礼物表示感谢。这时，一个商业想法从你的脑海中闪现：人们总是弱于记忆生活中的事情，而我却拥有超群的记忆力，因此，为何不成立一间公司可以充分运用自己的记忆天赋来赚钱。说干就干，接着你在当地一间报社刊登了记忆公司的宣传广告：

顾客：Hey，麻烦帮我记住我邻居的生日。

你：好。你邻居生日是什么时候？

顾客：1月2日。

顾客：谢谢。

你：不客气，本次收费 10 元。

第二章：业务扩大了  

第三章：服务出错了  

John：Hey

John：可以告诉我去新泽西的航班是什么时候吗

你：当然。（然后你翻开 John 的页面，发现并没有 John 航班的记录）

你：你好，是不是搞错了，我们这里并没有关于你航班的信息

第四章：解决一致性问题

晚上你在床上翻来覆去，最后想到一个解决一致性问题的办法，你把新的计划告诉妻子：

这样，我们两个人都会在本子更新这位顾客的记录

第五章：更好的办法

这时你才意识到，设计一个分布式的系统是多么的不容易，难道就没有同时满足 一致性和可用性 的设计吗？ 

又经过一晚的思考，你想到一个两全其美的办法，新的办法跟之前的很相似。你把新的办法告诉妻子：

但如果另一人当天没上班，我们可以将记录通过 E-mail 的方式发送给不上班的人

真是天才，妻子说，这个办法我找不出任何问题了，而且可以同时满足 一致性和可用性 的要求。

第六章：妻子生气了

公司所有业务继续正常运作了好一段时间，即使你和妻子其中一人不上班，服务仍然可以正常提供。 

好景不长，新的问题又出现了。 

当然，你也可以允许沟通无法进行的情况下继续提供服务。这样，当有顾客需要记录时，由于需要满足 一致性 要求，这位顾客的服务就无法完成，也就是 可用性 无法满足。。。

       第七章：结论       

让我们再次回到 CAP 理论，CAP 理论告诉我们，当设计一个分布式系统时，我们无法同时满足 一致性，可用性，分区容忍性 的要求，我们最多满足其中的两个要求，形式化的证明，可以参考 CAP 理论的证明 。

可用性：只要你和妻子有人上班，记忆公司总能为顾客提供服务

分区容忍性：即使你和妻子的沟通无法进行，记忆公司仍然可以提供服务

 番外篇：背后的记录员 

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