【Java高阶面经】1.微服务架构核心：服务注册与发现之AP vs CP选型全攻略

一、CAP理论在服务注册与发现中的落地实践

1.1 CAP三要素的技术权衡

要素	AP模型实现	CP模型实现
一致性	最终一致性（Eureka通过异步复制实现）	强一致性（ZooKeeper通过ZAB协议保证）
可用性	服务节点可独立响应（支持分区存活）	分区期间无法保证写操作（需多数节点可用）
分区容错性	必须支持（分布式系统基本要求）	必须支持（通过复制协议实现）

典型场景对比：

• 电商秒杀（AP）：允许部分用户看到旧服务列表，但保证页面可访问。
• 银行转账（CP）：必须等待服务状态全局一致，避免资金不一致风险。

二、AP模型深度解析：高可用优先的设计哲学

2.1 核心场景与技术实现

2.1.1 适用场景特征

• 动态伸缩性要求高：
  容器化环境中服务实例每分钟上下线超100次（如Kubernetes集群），AP模型的无主节点架构（如Eureka集群）可避免主节点成为瓶颈。
• 读多写少操作：
  服务发现请求中查询占比＞90%，写入（注册/注销）频率低，允许缓存数据短暂不一致。

2.1.2 关键技术方案

Eureka架构解析：

• 心跳机制：服务实例每30秒发送心跳，超时90秒标记为失效。
• 缓存策略：客户端缓存服务列表，默认30秒更新一次，注册中心宕机时仍可调用。
• 自我保护模式：当心跳失败比例＞85%，停止剔除服务实例，避免网络分区误判。

Consul AP模式配置：

# consul配置文件
datacenter = "dc1"
server = true
bootstrap_expect = 3
# 开启AP模式（牺牲强一致性换取可用性）
disable_leader = true
disable_gossip = true

三、CP模型深度解析：强一致性优先的设计哲学

3.1 核心场景与技术实现

3.1.1 适用场景特征

• 分布式协调需求：
  如Kubernetes的节点注册（需保证Pod列表实时一致）、分布式锁（如Redlock）。
• 配置中心场景：
  服务配置变更（如限流规则）需秒级同步到所有节点，避免部分节点使用旧配置导致故障。

3.1.2 关键技术方案

ZooKeeper一致性实现：