笔记--强一致性、若一致性、最终一致性

这两天在准备面试，今天学习了下CAP原理，顺便做个笔记加深印象：

在分布式系统中会涉及到CAP原理，来保证数据的一致性，

1.什么是CAP：

一致性（Consistency）

可用性（Availability）

分区容忍性（Partition tolerance）

CAP原理是说这三个要素最多只能同时满足两点，不可能同时兼顾三点，因此在分布式架构设计时必须进行取舍，而分布式数据系统，分区容忍性是最基本的要求，否则就失去了价值，因此只能在一致性和可用性之间取一个平衡。其实对于大多数web系统并不需要强一致性，因此牺牲一致性，换取高可用性是现在多数分布式数据库产品的方向。

牺牲一致性并不是完全不管数据的一致性，否则数据混乱了可用性再高，分布式再好也就没有了意义。牺牲一致性只是不再要求关系型数据库中的强一致性，而是只要系统能达到最终一致性即可。考虑到客户体验，这个最终一致性的时间窗口要尽可能的对用户透明，也就是需要保障‘用户感知到的一致性’。通常通过数据的异步复制来达到系统的高可用和数据的最终一致性。‘用户感知到的一致性’的时间窗口取决于数据复制到一致性状态的时间。

最终一致性（eventually consistent）

对于一致性，可以分为从客户端和服务端两个不同的视角。从客户端来看，一致性主要指的是多并发访问时更新过的数据如何获取的问题。从服务端来看，则是更新如何复制分布到整个系统，以保证数据最终一致。一致性是因为有并发读写才有的问题，因此在理解一致性的问题时，一定要注意结合考虑并发读写的场景。

强一致性

对于关系型数据库，要求更新过的数据能被后续的访问都能看到，这是强一致性，如果能容忍后续的部分或者全部访问不到，则是弱一致性。如果经过一段时间后要求能访问到更新后的数据，则是最终一致性。

从服务端角度，如何尽快将更新后的数据分布到整个系统，降低达到最终一致性的时间窗口，是提高系统的可用度和用户体验非常重要的方面。对于分布式数据系统：

• N — 数据复制的份数
• W — 更新数据是需要保证写完成的节点数
• R — 读取数据的时候需要读取的节点数

如果W+R>N，写的节点和读的节点重叠，则是强一致性。例如对于典型的一主一备同步复制的关系型数据库，N=2,W=2,R=1，则不管读的是主库还是备库的数据，都是一致的。

如果W+R<=N，则是弱一致性。例如对于一主一备异步复制的关系型数据库，N=2,W=1,R=1，则如果读的是备库，就可能无法读取主库已经更新过的数据，所以是弱一致性。

对于分布式系统，为了保证高可用性，一般设置N>=3。不同的N,W,R组合，是在可用性和一致性之间取一个平衡，以适应不同的应用场景。

• 如果N=W,R=1，任何一个写节点失效，都会导致写失败，因此可用性会降低，但是由于数据分布的N个节点是同步写入的，因此可以保证强一致性。
• 如果N=R,W=1，只需要一个节点写入成功即可，写性能和可用性都比较高。但是读取其他节点的进程可能不能获取更新后的数据，因此是弱一致性。这种情况下，如果W<(N+1)/2，并且写入的节点不重叠的话，则会存在写冲突  

 原文地址：https://blog.csdn.net/aosica321/article/details/48769913