# 21-CAP理论

# CAP理论

CAP定理又称作布鲁尔定理，是分布式计算领域公认的一个定理。采用Robert Greiner第二版对CAP定理的定义为：在一个分布式系统(指互相连接并共享数据的节点的集合)中，当涉及读写操作时，只能保证一致性、可用性、分区容错性三者中的二个，另外一个必然牺牲。

CAP三个约束的简单解释(以下解释来源于Robert Greiner第二版对CAP的分析)：

• 一致性(Consistency):对某个指定的客户端来说，读操作能够保证返回最新的写操作结果。

• 可用性(Availability):非故障的节点在合理的时间内返回合理的响应(不是错误和超时的响应)。

• 分区容错性（Partition tolerance):当出现网络分区后，系统能够继续"履行职责"。

# CAP应用

虽然CAP理论中定义三者只能取二个，但是在分布式系统中，我们必需选择P要素，因为网络本身无法做到100%可靠，有可能出现故障，分区是一个必然的现象。因此只能选择CP或都AP。

• CP

  如下图所示，为了保证一致性，当发生分区现象后，N1节点的数据已经更新为y,由于复制通道中断，数据无法同步到N2节点，N2节点的数据还是x。这时客户端C访问N2时，N2需要返回Error,提示客户端系统发生了错误。这种处理方式违背了可用性的要求，因此只能满足CP。

  

• AP 如下图所示，为了保证可用性，当发生分区现象后，N1节点的数据已经更新为y,由于复制通道中断，数据无法同步到N2节点，N2节点的数据还是x。这时客户端C访问N2时，N2将当前拥有的数据x返回给客户端C，而实际上当前最新的数据已经是y了，这就不满足一致性的要求，因为CAP只能满足AP。虽然x不再是一个"正确的"结果，但是仍然是一个"合理"的结果，因为x是旧的数据，不是一个错乱的数据，只是不是最新的数据而已。