什么是CAP理论？

正文

一. 概念速览

CAP定理由如下三部分组成。

1. C（Consistency），一致性。每次对数据的读取都是最近一次写入的内容；
2. A（Availability），可用性。每次请求读取数据都能成功读取到数据，但读取到的数据不保证总是最近一次写入的内容；
3. P（Partition tolerance），分区容错性。网络节点之间可能发生网络故障从而导致消息丢失，但这不会影响系统的运行。

二. 概念说明

CAP里面的C和A都比较好理解，P好像有点抽象，其实这么理解就对了，P的意思就是允许存在网络故障。

对于一个分布式数据存储系统来说，如果没有网络故障，那么CAP的 三个特性都是可以满足 的。

但分布式系统的 网络故障一定是不可避免的，所以P是一定要满足的，并且此时C和A只能满足一个，因此就出现了CP模型和AP模型。

假设我们现在有如下这么一个分布式数据存储系统。

Nacos-Cap模型示意图.jpg

当数据同步因为网络问题而无法实现时，下面来分别看下CP模型和AP模型的行为是什么。

1. CP模型

在CP模型下，因为要满足C的一致性，所以一旦网络出现问题导致数据同步失败，此时数据的读取就会被拒绝从而导致读取超时或失败，这种情况下，系统变得不可用，即A不满足。

2. AP模型

在AP模型下，因为要满足A的可用性，所以就算网络出现问题导致数据同步失败，此时数据的读取还是能够成功读取到数据，但这种情况下节点间的数据是不同的，即C不满足。

总结

CAP的C表示一致性，要求节点间的数据要完成数据同步。

CAP的A表示可用性，要求系统对外随时都能提供数据读取的服务。

CAP的P表示分区容错性，要求系统能够在存在网络故障的情况下运行。

因为分布式系统中网络故障是一定会存在的，所以P是一定要满足的，并且C和A是一定无法同时满足的，此时就形成了CP模型和AP模型。

CP模型在网络发生故障时会拒绝对外提供数据读取服务，此时A也就是可用性无法满足。

AP模型在网络发生故障时还是会对外提供服务，但节点间的数据会不一致，此时C也就是一致性无法满足。

在Nacos中，对于临时实例的服务实例信息获取，Nacos采用AP模型，具体的实现采用Distro协议，而对于持久化实例，Nacos采用CP模型，具体的实现采用SOFAJRaft协议。