4.9 CAP和BASE理論

8. 分散式資料庫CAP理論
    CAP
    C:Consistency（強一致性）
    更新操作成功並返回客戶端完成後，所有節點在同一時間的資料完全一致。
    A:Availability（可用性）
    服務一直可用，而且是正常響應時間。
    P:Partition tolerance（分割槽容錯性）
    分散式系統在遇到某節點或網路分割槽故障的時候，仍然能夠對外提供滿足一致性和可用性的服務。
    CAP的3進2
    CAP理論就是說在分散式儲存系統中，最多隻能實現上面的兩點。
    由於當前的網路硬體肯定會出現延遲丟包等問題，所以分割槽容忍性是我們必須需要實現的。
    所以我們只能在一致性和可用性之間進行權衡，沒有NoSQL系統能同時保證這三點。
    CAP的基本應用
    CA 傳統RDBMS資料庫
    AP 大多數網站架構的選擇
    CP Redis、Mongodb
    CAP的取捨（具體問題，具體分析）
    分散式架構的時候必須做出取捨。一致性和可用性之間取一個平衡。多餘大多數web應用，其實並不需要強一致性。因此犧牲C換取P，這是目前分散式資料庫產品的方向。
    很多web實時系統並不要求嚴格的資料庫事務，對讀一致性的要求很低， 有些場合對寫一致性要求並不高。允許實現最終一致性。
    資料庫的寫實時性和讀實時性需求：對關聯式資料庫來說，插入一條資料之後立刻查詢，是肯定可以讀出來這條資料的，但是對於很多web應用來說，並不要求這麼高的實時性，比方說發一條訊息之後，過幾秒乃至十幾秒之後，我的訂閱者才看到這條動態是完全可以接受的。
    對複雜的SQL查詢，特別是多表關聯查詢的需求：任何大資料量的web系統，都非常忌諱多個大表的關聯查詢，以及複雜的資料分析型別的報表查詢，特別是SNS型別的網站，從需求以及產品設計角 度，就避免了這種情況的產生。往往更多的只是單表的主鍵查詢，以及單表的簡單條件分頁查詢，SQL的功能被極大的弱化了。
    CAP總結：
    CAP理論的核心是：一個分散式系統不可能同時很好的滿足一致性，可用性和分割槽容錯性這三個需求，最多隻能同時較好的滿足兩個。
    因此，根據 CAP 原理將 NoSQL 資料庫分成了滿足 CA 原則、滿足 CP 原則和滿足 AP 原則三大類：
    CA - 單點叢集，滿足一致性，可用性的系統，通常在可擴充套件性上不太強大。
    CP - 滿足一致性，分割槽容忍必的系統，通常效能不是特別高。
    AP - 滿足可用性，分割槽容忍性的系統，通常可能對一致性要求低一些。
    經典CAP圖

9. 分散式資料庫 BASE理論
    BASE
    基本可用（Basically Available）
    分散式系統在出現故障的時候，允許損失部分可用性，即保證核心可用。
    軟狀態（Soft state）
    允許系統存在中間狀態，而該中間狀態不會影響系統整體可用性。分散式儲存中一般一份資料至少會有三個副本，允許不同節點間副本同步的延時就是軟狀態的體現。
    最終一致（Eventually consistent）
    系統中的所有資料副本經過一定時間後，最終能夠達到一致的狀態。弱一致性和強一致性相反，最終一致性是弱一致性的一種特殊情況。
    BASE理論的思想：
    通過讓系統放鬆對某一時刻資料一致性的要求來換取系統整體伸縮性和效能上改觀。為什麼這麼說呢，緣由就在於大型系統往往由於地域分佈和極高效能的要求，不可能採用分散式事務來完成這些指標，要想獲得這些指標，我們必須採用另外一種方式來完成，這裡BASE就是解決這個問題的辦法。
    BASE與ACID（事務所具有的4個特性）的區別
    ACID是傳統資料庫常用的設計理念，追求強一致性模型。BASE支援的是大型分散式系統，提出通過犧牲強一致性獲得高可用性。
    A：Atomicity（原子性）
    C：Consistency（一致性）
    I：Isolation（隔離性）
    D：Durability（永續性）
    ACID和BASE代表了兩種截然相反的設計哲學，在分散式系統設計的場景中，系統元件對一致性要求是不同的，因此ACID和BASE又會結合使用。

學院Go語言視訊主頁
https://edu.csdn.net/lecturer/1928

清華團隊帶你實戰區塊鏈開發
掃碼獲取海量視訊及原始碼 QQ群：721929980