1998年，加州大學的計算機科學家 Eric Brewer 提出，分布式系統有三個指標。

Consistency?? ---一致性

Availability?? ---可用性

Partition tolerance? ---分區容錯性

他們第一個字母分別是C,A,P

Eric Brewer 說，這三個指標不可能同時做到。這個結論就叫做 CAP 定理。

Partition tolerance

中文叫做"分區容錯"。

多數分布式系統都分布在多個子網絡。每個子網絡就叫做一個區（partition）。分區容錯的意思是，區間通信可能失敗。比如，一臺服務器放在本地，另一臺服務器放在外地（可能是外省，甚至是外國），這就是兩個區，它們之間可能無法通信。

上圖中，S1 和 S2 是兩臺跨區的服務器。S1 向 S2 發送一條消息，S2 可能無法收到。系統設計的時候，必須考慮到這種情況。

一般來說，分區容錯無法避免，因此可以認為 CAP 的 P 總是成立。CAP 定理告訴我們，剩下的 C 和 A 無法同時做到。

Consistency

Consistency 中文叫做"一致性"。意思是，寫操作之后的讀操作，必須返回該值。舉例來說，某條記錄是 v0，用戶向 S1 發起一個寫操作，將其改為 v1。

接下來用戶讀操作就會得到v1。這就叫一致性。

問題是，用戶有可能會向S2發起讀取操作，由于G2的值沒有發生變化，因此返回的是v0，所以S1和S2的讀操作不一致，這就不滿足一致性了

為了讓S2的返回值與S1一致，所以我們需要在往S1執行寫操作的時候，讓S1給S2也發送一條消息，要求G2也變成v1

這樣子用戶向G2發起讀操作，就也能得到v1

Availability

Availability 中文叫做"可用性"，意思是只要收到用戶的請求，服務器就必須給出回應。

用戶可以選擇向 S1 或 S2 發起讀操作。不管是哪臺服務器，只要收到請求，就必須告訴用戶，到底是 v0 還是 v1，否則就不滿足可用性。

Consistency 和 Availability 的矛盾

一致性和可用性，為什么不可能同時成立？答案很簡單，因為可能通信失敗（即出現分區容錯）。

如果保證 S2 的一致性，那么 S1 必須在寫操作時，鎖定 S2 的讀操作和寫操作。只有數據同步后，才能重新開放讀寫。鎖定期間，S2 不能讀寫，沒有可用性不。

如果保證 S2 的可用性，那么勢必不能鎖定 S2，所以一致性不成立。

綜上所述，S2 無法同時做到一致性和可用性。系統設計時只能選擇一個目標。如果追求一致性，那么無法保證所有節點的可用性；如果追求所有節點的可用性，那就沒法做到一致性。

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總結

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