笔记-分布式系统一致性问题(二)

酸碱平衡理论

酸(ACID)碱(BASE)平衡中的酸指的就是事务的ACID四个特性,也是保证关系型数据库强一致性的基础;碱可以拆分为BA(基本可用)、S(软状态)、E(最终一致)三个方面,解决了分布式系统中对高可用和数据一致的问题。

下面将对ACID和BASE进行介绍和一些案例的讲解

ACID

众所周知,ACID代表了事务的四个特性,即原子性、一致性、隔离性、持久性。

具有ACID的数据库支持强一致性,即数据库本身不会出现不一致的情况,每个事务都是原子的,要么成功要么失败,不同事务之间互相隔离不受影响,且数据最后会持久化落盘,因此数据库会从一个明确的状态转移到另一个明确的状态,中间的临时状态是不会影响数据的最终结果的,一般是通过多版本控制协议(MVCC)来实现的。

针对前一篇文章中提到的案例1,我们可以使用关系型数据库来实现数据的一致性。现在我们假设有两张表,分别为库存表和订单表,那么我们一次下单的事务如下

// 开启一个事务
start transaction with CONSISTENT SNAPSHOT;
// 插入一条订单
insert into order_1(id, sp_id, status) values (2,'ttt',0);
// 查询商品库存
select count from kucun where sp_id = 'ttt';
// 更新库存(失败则回滚)
update kucun set count = count - 1 where sp_id = 'ttt';
// 下单成功(失败则回滚)
update order_1 set status = 1 where id = 2;
// 提交事务
commit;

可以看出这是一个强一致性的事务,库存或者下单失败,都会回滚当前事务,且更新时会持有行锁,该行记录也不会被其他事务更新掉。在数据量小的系统中,可以采用这种方案。

在互联网大规模、高并发的场景下,单机系统性能瓶颈容易达到上限,因此必须用到拆分的理念,数据库拆分策略一般是分库分表,那么在分库分表后如果还是想使用ACID特性的话,就必须把同一商品的订单和库存都映射到同一个数据库分片上。但是现实往往事与愿违,由于业务规则的限制,我们很可能无法将相关数据分到同一个数据库分片,这时就需要实现最终一致性。

CAP(帽子理论)

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