本文主要是介绍CAP理论以及kafka当中的CAP机制，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

CAP理论以及kafka当中的CAP机制

• 1.1、分布式系统当中的CAP理论
• 1.2、Partition tolerance
• 1.3、Consistency
• 1.4、Availability
• 1.5、kafka当中的CAP应用

1.1、分布式系统当中的CAP理论

分布式系统（distributed system）正变得越来越重要，大型网站几乎都是分布式的。
分布式系统的最大难点，就是各个节点的状态如何同步。
为了解决各个节点之间的状态同步问题，在1998年，由加州大学的计算机科学家 Eric Brewer 提出分布式系统的三个指标，分别是
Consistency：一致性
Availability：可用性
Partition tolerance：分区容错性

这三个指标不可能同时做到。这个结论就叫做 CAP 定理.

1.2、Partition tolerance

先看 Partition tolerance，中文叫做"分区容错"。
大多数分布式系统都分布在多个子网络。每个子网络就叫做一个区（partition）。分区容错的意思是，区间通信可能失败。比如，一台服务器放在中国，另一台服务器放在美国，这就是两个区，它们之间可能无法通信。
一般来说，分区容错无法避免，因此可以认为 CAP 的 P 总是存在的。即永远可能存在分区容错这个问题。

1.3、Consistency

Consistency 中文叫做"一致性"。意思是，写操作之后的读操作，必须返回该值。举例来说，某条记录是 v0，用户向 G1 发起一个写操作，将其改为 v1。
接下来，用户的读操作就会得到 v1。这就叫一致性。
问题是，用户有可能向 G2 发起读操作，由于 G2 的值没有发生变化，因此返回的是 v0。

G1 和 G2 读操作的结果不一致，这就不满足一致性了。
为了让 G2 也能变为 v1，就要在 G1 写操作的时候，让 G1 向 G2 发送一条消息，要求 G2 也改成 v1。
这样的话，用户向 G2 发起读操作，也能得到 v1。

1.4、Availability

Availability 中文叫做"可用性"，意思是只要收到用户的请求，服务器就必须给出回应。
用户可以选择向 G1 或 G2 发起读操作。不管是哪台服务器，只要收到请求，就必须告诉用户，到底是 v0 还是 v1，否则就不满足可用性。

1.5、kafka当中的CAP应用

kafka是一个分布式的消息队列系统，既然是一个分布式的系统，那么就一定满足CAP定律，那么在kafka当中是如何遵循CAP定律的呢？kafka满足CAP定律当中的哪两个呢？
kafka满足的是CAP定律当中的CA，其中Partition tolerance通过的是一定的机制尽量的保证分区容错性。
其中C表示的是数据一致性。A表示数据可用性。

kafka首先将数据写入到不同的分区里面去，每个分区又可能有好多个副本，数据首先写入到leader分区里面去，读写的操作都是与leader分区进行通信，保证了数据的一致性原则，也就是满足了Consistency原则。然后kafka通过分区副本机制，来保证了kafka当中数据的可用性。但是也存在另外一个问题，就是副本分区当中的数据与leader当中的数据存在差别的问题如何解决，这个就是Partition tolerance的问题。

kafka为了解决Partition tolerance的问题，使用了ISR的同步策略，来尽最大可能减少
Partition tolerance的问题
每个leader会维护一个ISR（a set of in-sync replicas，基本同步）列表
ISR列表主要的作用就是决定哪些副本分区是可用的，也就是说可以将leader分区里面的数据同步到副本分区里面去，决定一个副本分区是否可用的条件有两个
replica.lag.time.max.ms=10000 副本分区与主分区心跳时间延迟
replica.lag.max.messages=4000 副本分区与主分区消息同步最大差

这篇关于CAP理论以及kafka当中的CAP机制的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！