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🎬 前言 | "完美一致性"并非总是最佳选择?
作为一名全栈开发,我在这些年写的系统中,常常遇到一个令人做噩梦的问题------一致性问题。
这个问题是那么的顽固,哪怕你做了大量的预防措施,它还是时不时会出来捣乱。
你问我一致性怎么设计?说实话,没有绝对的对错! 哪种模型合适,得看你的业务场景------你的业务需求决定了你选哪种一致性设计。
在这篇文章里,我会给你分析各种常见业务场景如何影响一致性模型的选择,帮你理清在实际开发中如何"根据需求来选择,而不是一味追求完美"。
🧩 一致性设计,真的有绝对的标准吗?🤔
你肯定听过这么一句话------"架构设计没有绝对的对错"。
对于分布式系统来说,一致性是一个无法回避的核心问题。
你可能听过CAP定理(上一篇有着重讲解,不了解的可以去瞅瞅),看到各种一致性模型,比如强一致性、最终一致性、因果一致性、弱一致性......每种模型都有它的优缺点。
但是,哪种一致性最适合你适合项目呢?这取决于你做的是什么业务。因为,不同的业务场景对一致性的要求是完全不同的。
🔑 一致性模型选择背后的决定性因素 🤔
1️⃣ 银行转账:一致性高过一切!
如果你做的是一个银行转账系统,或者任何涉及资金流转的系统,那一致性就是第一位!
这里不允许有任何"假余额"------你不能让我在银行App上看到3000元余额,而你朋友查到的却是5000元。
这种情况下,你需要选择强一致性(Strong Consistency),确保所有节点的数据始终一致,不会因为网络延迟或者分区问题出现不一致的情况。
🍃 代码示例(MySQL 强一致性事务)
sql
START TRANSACTION;
-- 转账:扣款
UPDATE account_balance SET balance = balance - 500 WHERE user_id = 1001;
-- 转账:加款
UPDATE account_balance SET balance = balance + 500 WHERE user_id = 1002;
COMMIT;
如上这段伪代码,我使用了事务来确保转账过程中的强一致性 。如果任何一条更新失败,整个操作会回滚,确保数据一致。万一有个并发问题,数据库也能帮你控制住一致性。
2️⃣ 电商秒杀:我宁可慢点,但不能挂!
秒杀系统------如果你从事过这种项目,你一定知道它最怕的就是挂掉!
电商活动时流量巨大,用户请求瞬间爆发,数据库瞬间宕机可能就意味着损失惨重 。而且秒杀活动常常要求在高并发下完成数据操作,对一致性要求稍微放松一点,接受最终一致性。
秒杀系统典型的做法是使用异步消息 和最终一致性。在保证系统可用性(Availability)和分区容错性(Partition Tolerance)下,可能会牺牲部分数据一致性。
即使在高并发的情况下,用户可能会因为网络延迟或者缓存的不一致看到不同的秒杀库存,但最终系统会确保库存数据是准确的。
🍃 代码示例(Redis 秒杀库存扣减)
python
# 秒杀时,先从Redis缓存中获取库存
stock = redis.get("product_1024_stock")
if stock and int(stock) > 0:
redis.decr("product_1024_stock") # 如果有库存,则扣减库存
结合如上伪代码演示,通过 Redis 的高性能缓存 和异步扣减库存 ,秒杀系统保证了高可用性,虽然不一定保证强一致性,但系统响应速度快,用户体验良好。
3️⃣ 社交平台:点赞慢点我也不急
社交平台系统,像Facebook、Twitter那样,用户点赞、评论、分享 这些数据,延迟一会儿也没人管------只要最终一致性能满足就好。
社交平台最关注的是系统的高可用性 和分区容错性,而一致性往往是可以接受在一定时间内"不一致"的。
比如,你点赞后,可能要等几秒钟才在别人页面上看到。但系统仍然能保证最终的数据一致性,这也无伤大雅。
🍃 代码示例(Kafka 处理异步消息)
sql
-- 插入一条点赞消息到消息队列
INSERT INTO outbox (event_type, payload, status)
VALUES ('LikeCreated', '{"user_id":1, "post_id":99}', 'PENDING');
-- 后台服务定时扫描处理消息
请先欣赏如上伪代码,在这里,我们通过 Kafka 来处理异步消息,确保系统在面对高并发时,仍然能够最终一致,避免同步阻塞导致的性能瓶颈。
4️⃣ 库存管理:我是数据的一致性"守门员"
想象一下,如果你是一个大电商的库存管理系统,那么库存数量必须精确,一旦发生不一致,损失可能就上万了,甚至更多!
在这种场景下,一致性 就显得至关重要。尤其是涉及到复杂业务操作时,我们需要选择强一致性模型,确保每个请求都能读取到最新的数据。
🍃 代码示例(使用乐观锁进行库存扣减)
sql
-- 使用版本号控制来避免并发问题
UPDATE product_stock
SET stock = stock - 1, version = version + 1
WHERE product_id = 10001 AND version = 3;
结合如上伪代码,我是通过乐观锁机制,确保只有在版本号一致的情况下才允许库存扣减操作,这样可以防止多个请求同时修改库存导致的不一致问题。
🧭 总结:一致性设计选择的关键,取决于业务!
所以,总结一下,没有标准的"最优一致性"设计。
你要做的事是根据你的业务需求,选择合适的一致性模型,而不是盲目追求"完美一致性"。
如果你做的是银行转账业务,必须确保强一致性;如果是电商秒杀系统,宁可牺牲部分一致性,保证高可用性;如果是社交平台,你可以接受最终一致性,只要用户体验不受影响。
每个业务场景,都有不同的需求和挑战------你不可能为了"绝对一致性"而使得系统性能或用户体验遭受重大损失。
❓灵魂拷问:你的业务场景真的需要完美一致性吗?
下次你做系统架构设计时,问问自己:"如果我系统的性能和可用性得到了保障,那我对一致性的要求能放松一点吗?"**
其实,在很多时候,做出取舍,才是架构设计的那点核心呐!
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