分布式系统设计模式

CAP 定理

在分布式系统中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition tolerance）三者不可兼得。

常见设计模式

1. 服务发现

服务注册与发现机制：

• 客户端发现：Eureka, Consul
• 服务端发现：Kubernetes Service, AWS ELB

2. 负载均衡

常见算法：

• 轮询（Round Robin）
• 加权轮询（Weighted Round Robin）
• 最少连接（Least Connections）
• 一致性哈希（Consistent Hashing）

3. 熔断降级

使用断路器模式防止级联故障：

@HystrixCommand(fallbackMethod = "fallbackMethod")
public String getUserInfo(String userId) {
    return restTemplate.getForObject(
        "http://user-service/users/" + userId,
        String.class
    );
}

public String fallbackMethod(String userId) {
    return "服务暂时不可用";
}

4. 分布式事务

• 2PC（两阶段提交）：强一致性，性能较差
• TCC（Try-Confirm-Cancel）：柔性事务
• Saga 模式：长事务处理
• 本地消息表：最终一致性

数据一致性

最终一致性

通过消息队列实现：

1. 发送方发送消息
2. 消息队列持久化
3. 接收方消费消息
4. 确认消费成功

实践建议

1. 选择合适的一致性级别：不是所有场景都需要强一致性
2. 做好监控和告警：及时发现问题
3. 灰度发布：降低风险
4. 容量规划：提前预估系统负载