面试题：从系统设计角度，如何权衡分布式事务ACID特性中的可用性与一致性以应对复杂业务场景？

Question

在复杂的分布式业务场景下，ACID特性中的可用性与一致性往往需要进行权衡。请从系统设计的层面出发，讨论如何根据不同的业务需求和场景特点，在可用性和一致性之间找到平衡，列举至少两种常见的权衡策略及其适用场景，并分析可能带来的影响。

Answer 1

策略一：牺牲一致性换取高可用性（AP）

1. 适用场景：
   • 社交平台的点赞计数：用户点赞操作频繁，对响应速度要求高。即使在某些短暂时刻，点赞数显示与实际点赞总数略有差异（比如因为网络延迟，部分点赞还未完全同步到所有节点），但只要最终能保证一致性，不影响用户体验。
   • 电商网站的商品浏览量统计：在高并发的商品浏览场景下，快速显示浏览量对用户体验至关重要。偶尔出现浏览量的短暂不准确（如多显示或少显示几个浏览量），用户通常不会特别在意。
2. 带来的影响：
   • 积极影响：系统具有极高的可用性，能快速响应大量请求，提升用户体验，尤其适用于对响应时间敏感的业务场景。
   • 消极影响：在一致性方面可能出现短暂的数据不一致情况，虽然最终会达到一致，但在过渡阶段可能出现数据偏差，对于对数据准确性要求极高的业务场景不适用。

策略二：牺牲可用性换取强一致性（CP）

1. 适用场景：
   • 银行转账业务：涉及资金安全，必须保证转账操作的一致性，即转出账户减少的金额与转入账户增加的金额完全匹配。即使在网络故障等情况下，也要确保数据的准确性，不允许出现金额不一致的情况。
   • 证券交易系统：每一笔交易的成交价格、数量等信息必须准确无误，保证所有交易参与者看到的数据是一致的。即使出现系统故障或网络问题，也不能牺牲数据一致性来保证可用性。
2. 带来的影响：
   • 积极影响：数据始终保持强一致性，确保关键业务数据的准确性，适用于对数据正确性要求极高的场景。
   • 消极影响：可用性降低，在网络分区等故障情况下，系统可能会停止服务以保证数据一致性，导致用户请求长时间等待甚至无法响应，影响用户体验。

策略三：读写分离与最终一致性结合

1. 适用场景：
   • 新闻资讯类应用：写操作（发布新闻）相对较少，读操作（浏览新闻）极其频繁。可以采用读写分离架构，写操作先写入主库，然后异步同步到从库。读操作主要从从库获取数据。在写操作后短时间内，从库可能还未完全同步数据，此时允许读操作获取到旧数据，但最终会达到一致。
   • 日志记录系统：写入日志是为了记录系统运行状态和事件，读操作主要用于分析和查询历史日志。对于新写入的日志，在短时间内读操作可能获取不到最新记录，但不影响整体业务功能，最终日志数据会在各个节点达到一致。
2. 带来的影响：
   • 积极影响：兼顾了一定的可用性和一致性，读操作的性能得到提升，因为可以从多个从库读取数据，减轻主库压力。同时通过异步同步机制最终保证数据一致性。
   • 消极影响：在数据同步过程中存在短暂的不一致窗口，对于一些对数据实时性要求极高的读操作可能不适用，可能需要额外的机制来处理这种不一致情况，如在特定场景下直接从主库读取数据。