分布式数据库CAP理论

一、CAP理论原理

CAP理论是分布式系统设计中的基础理论，由计算机科学家Eric Brewer在2000年提出。该理论指出，任何分布式系统最多只能同时满足一致性(Consistency)、可用性(Availability)和分区容错性(Partition tolerance)这三个特性中的两个。

1. 三个核心特性定义

一致性(Consistency)：所有节点在同一时间看到的数据完全相同。对分布式系统来说，写入操作成功后，所有读取操作都应该获得最新的数据。

可用性(Availability)：系统提供的服务必须一直处于可用状态，对于用户的每一个请求总能在有限时间内返回结果（不保证是最新数据）。

分区容错性(Partition tolerance)：系统在遇到网络分区（节点间网络故障导致消息丢失或延迟）时，仍然能够继续对外提供服务。

2. CAP不可能三角

根据CAP理论，分布式系统只能满足其中两项：

• CA系统：放弃分区容错性（如传统单机数据库）

• AP系统：放弃强一致性（如Cassandra、DynamoDB）

• CP系统：放弃高可用性（如HBase、MongoDB）

二、CAP理论特点

1. 理论特点

• 权衡性：必须在C、A、P之间