面试题：CouchDB多主复制中冲突解决策略与传统复制的比较

Question

CouchDB多主复制在数据同步时可能会遇到冲突，传统复制方式也可能有类似情况。请详细说明CouchDB多主复制中常见的冲突解决策略，并与传统复制方式下的冲突处理方式进行对比，分析其优缺点。

Answer 1

CouchDB多主复制常见冲突解决策略

1. 最后写入者获胜（Last Write Wins, LWW）
   • 策略描述：以时间戳为依据，较新写入的数据版本会覆盖旧版本数据。CouchDB 为每个文档修订版本都分配一个时间戳，在发生冲突时，拥有最新时间戳的修订版本被认定为有效版本。
   • 实现方式：CouchDB 在文档的元数据中记录修订版本信息，其中包含时间戳。当进行复制同步时，比较冲突文档版本的时间戳，选择时间戳最新的文档作为最终版本。
2. 手动解决
   • 策略描述：将冲突情况暴露给用户或应用程序，由人工或应用程序逻辑来决定如何解决冲突。CouchDB 在发生冲突时，会将冲突的文档版本都保留，并标记为冲突状态。
   • 实现方式：应用程序可以通过特定的 API 接口获取处于冲突状态的文档，开发者编写代码实现自定义的冲突解决逻辑，比如合并文档内容、根据业务规则选择特定版本等。
3. 文档合并
   • 策略描述：尝试自动合并冲突文档的不同部分内容。例如，对于文档中不同字段的修改，只要这些修改不相互矛盾，就将其合并到一个新的文档版本中。
   • 实现方式：CouchDB 本身并没有内置通用的文档合并算法，需要开发者针对特定的数据结构和业务需求编写合并逻辑。例如，对于 JSON 格式文档，可编写代码遍历文档的键值对，将不冲突的修改合并。

与传统复制方式冲突处理对比

1. 最后写入者获胜（LWW）
   • CouchDB多主复制
     • 优点：实现简单，无需复杂的冲突检测和合并逻辑，在大多数情况下能够快速解决冲突，保证数据的一致性。
     • 缺点：可能丢失旧版本数据，如果较旧版本的数据修改同样重要，这种策略会导致数据丢失。例如，在协作编辑文档场景中，早期编辑内容可能被后期覆盖。
   • 传统复制方式
     • 优点：在一些简单系统中，同样易于理解和实现，部分传统数据库也采用类似以时间戳决定版本的方式，能快速恢复数据一致性。
     • 缺点：同样存在丢失旧版本数据风险，而且在分布式环境下，时间戳的同步可能存在误差，导致错误判断最新版本。
2. 手动解决
   • CouchDB多主复制
     • 优点：灵活性高，能根据具体业务场景制定最适合的冲突解决策略，确保数据符合业务逻辑。
     • 缺点：需要开发者投入更多精力编写冲突解决代码，增加开发成本，同时，如果人工干预不及时，可能导致数据长时间处于冲突状态。
   • 传统复制方式
     • 优点：同样具有高度灵活性，适用于复杂业务场景。
     • 缺点：依赖人工或应用程序逻辑，增加运维和开发成本，而且传统方式在分布式环境下获取冲突信息可能更复杂，导致解决冲突难度加大。
3. 文档合并
   • CouchDB多主复制
     • 优点：对于一些数据结构简单且易于合并的场景，能自动处理冲突，减少人工干预，保持数据的完整性。
     • 缺点：实现复杂，需要针对不同数据结构编写特定合并算法，并且对于复杂数据结构或相互矛盾的修改，合并可能存在困难。
   • 传统复制方式
     • 优点：在数据结构简单且相似的情况下，能有效处理冲突，减少数据丢失。
     • 缺点：传统数据库往往数据结构复杂，通用的合并算法难以实现，需要针对不同数据库和数据结构定制，实现成本高。