面试题答案
一键面试1. 读写操作流程
读操作
- CouchDB 中的读操作默认从本地副本读取数据。当客户端发起读请求时，CouchDB 首先在本地数据库文件中查找数据。这种方式使得在网络分区的情况下，如果本地副本存在且可用，读操作能够迅速响应，保障了系统的可用性。
- 例如，在一个分布式 CouchDB 集群中，某个节点与其他节点发生网络分区，该节点上的客户端读请求仍可从本地存储获取数据，无需等待网络恢复或与其他节点进行协调。
写操作
- 写操作通常会将数据写入本地副本，并通过复制机制传播到其他节点。在正常网络情况下，CouchDB 会异步地将本地写入的数据复制到集群中的其他节点。
- 当网络分区发生时，每个分区内的节点依然可以正常接收写请求并写入本地数据。然而，由于网络隔离，各个分区无法及时同步数据，这就可能导致不同分区产生数据冲突。
2. 冲突解决机制
- 版本向量：CouchDB 使用版本向量来跟踪文档的不同版本。每个文档都有一个
_rev字段，每当文档被修改时，_rev的值就会更新。在网络分区修复后，不同分区可能存在具有不同_rev值的同一文档版本。 - 手动解决：CouchDB 默认不会自动解决冲突，而是将冲突文档以特殊格式存储在数据库中，让应用层决定如何处理。例如，应用可以选择保留最新版本，或者合并不同版本的修改内容。这给予了开发者在冲突处理上极大的灵活性，但也增加了应用开发的复杂度。
3. 权衡策略
- 优先可用性：CouchDB 在网络分区时优先保障可用性。通过允许本地读写操作，即使在网络分区的情况下，系统依然能够为客户端提供服务，确保数据的读写不受网络故障的严重影响。
- 牺牲部分一致性：由于各个分区在网络隔离期间独立进行读写操作，数据一致性在短期内无法保证。只有在网络恢复，各个分区重新建立连接并进行数据同步后，一致性才会逐步恢复。这种策略使得系统在网络不稳定环境下仍能保持运行，但可能会在一段时间内出现数据不一致的情况。
4. 对系统整体性能的影响
性能提升
- 本地读写性能：优先本地读写操作极大地提升了系统在网络分区期间的读写性能。因为无需等待网络通信，本地读操作能够快速返回数据，写操作也能迅速完成本地写入，提升了用户体验。
- 可扩展性：允许分区内独立操作，使得系统在一定程度上能够容忍网络故障，增强了系统的可扩展性。各个分区可以在网络隔离期间持续处理读写请求，不会因为部分网络故障导致整个系统瘫痪。
性能下降
- 数据同步开销：网络恢复后的数据同步会带来额外的性能开销。不同分区需要将隔离期间产生的所有修改进行同步，这可能涉及大量的数据传输和版本冲突解决，增加了系统的负载。
- 冲突处理开销：手动解决冲突的机制虽然灵活，但应用层处理冲突需要额外的开发工作和运行时开销。如果冲突频繁发生，可能会导致应用处理性能下降。