分布式系统最多同时满足以下三个属性中的两个：
| 属性 | 说明 |
|---|
| Consistency（一致性） | 所有节点看到相同数据 |
| Availability（可用性） | 每个请求都得到响应 |
| Partition tolerance（分区容忍） | 网络分区时系统继续运行 |
| 组合 | 放弃 | 示例 |
|---|
| CP | 可用性 | ZooKeeper、HBase |
| AP | 一致性 | Cassandra、DynamoDB |
| CA | 分区容忍 | 单机数据库（不存在于分布式） |
“In a distributed system, you can’t avoid network partitions, so the choice is really between CP and AP.” — Martin Kleppmann
实际中网络分区不可避免，选择是在分区发生时优先保证一致性还是可用性。
| 级别 | 说明 | 示例 |
|---|
| 强一致性 | 写入后立即可读 | 关系数据库 |
| 顺序一致性 | 所有节点看到相同顺序 | ZooKeeper |
| 因果一致性 | 因果关系的事件有序 | 因果时钟系统 |
| 最终一致性 | 最终所有节点一致 | DNS、Dynamo |
| 读己之写 | 自己写入后自己可读 | 社交媒体 |
| 变体 | 保证 |
|---|
| 读己之写一致性 | 写入者可立即读到 |
| 会话一致性 | 同一会话内一致 |
| 单调读一致性 | 不会读到旧数据 |
| 单调写一致性 | 写操作有序 |
| 维度 | ACID | BASE |
|---|
| 一致性 | 强一致 | 最终一致 |
| 可用性 | 可能牺牲 | 优先保证 |
| 隔离性 | 严格隔离 | 宽松隔离 |
| 适用场景 | 金融交易 | 互联网应用 |
| 要素 | 说明 |
|---|
| Basically Available | 基本可用，允许降级响应 |
| Soft State | 软状态，允许中间状态 |
| Eventually Consistent | 最终一致，最终达到一致 |
| 算法 | 类型 | 容错 | 适用场景 |
|---|
| Paxos | 理论 | ⌊(n−1)/2⌋ | 理论基础 |
| Raft | 实用 | ⌊(n−1)/2⌋ | etcd、Consul |
| ZAB | 实用 | ⌊(n−1)/2⌋ | ZooKeeper |
角色: Leader / Follower / Candidate
选举:
1. Follower超时 → 成为Candidate
2. 向其他节点请求投票
3. 获得多数票 → 成为Leader
日志复制:
1. 客户端请求 → Leader
2. Leader追加日志 → 复制到Follower
3. 多数确认 → 提交
| 场景 | 一致性选择 | 原因 |
|---|
| 金融交易 | 强一致 | 资金安全 |
| 社交动态 | 最终一致 | 高可用优先 |
| 库存管理 | 强一致 | 超卖风险 |
| 购物车 | 最终一致 | 用户体验优先 |
| 配置中心 | 强一致 | 配置不一致导致故障 |
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