面试题：CouchDB去中心化面临的一致性挑战及应对策略

Question

CouchDB作为去中心化数据库，在数据一致性方面面临哪些挑战？阐述你所知道的应对这些一致性挑战的策略，以及每种策略的优缺点。

Answer 1

数据一致性挑战

1. 网络分区：由于其去中心化特性，网络可能出现分区情况，不同分区内数据更新不同步，导致数据一致性问题。例如，在两个独立的网络分区中，节点对同一文档进行不同修改，网络恢复后数据合并困难。
2. 多副本更新：为提高可用性会设置多个副本，不同副本更新顺序不一致，可能造成数据冲突。如在分布式环境下，多个副本同时收到更新请求，更新顺序的差异引发一致性问题。

应对策略及优缺点

1. 最终一致性
   • 优点：极大提升系统的可用性和可扩展性，在网络分区或高并发场景下仍能正常运行，无需等待所有副本同步完成，适用于对实时一致性要求不高的应用场景，如社交网络的某些功能。
   • 缺点：在数据更新到最终一致的过程中，存在数据不一致窗口，期间读取数据可能得到旧版本，对于对数据一致性要求严格的业务（如金融交易）不适用。
2. 同步复制
   • 优点：能确保所有副本数据一致，提供强一致性保证，适合对数据准确性要求极高的场景，如银行转账记录。
   • 缺点：严重影响系统性能和可用性，任何一个副本更新失败都可能导致整个更新操作失败，在网络延迟或故障时，性能下降明显，可扩展性受限。
3. 冲突解决机制
   • 优点：允许不同副本先进行独立更新，出现冲突时通过预定义规则解决，既保证一定的可用性，又能在冲突发生后处理一致性问题，相对灵活，可根据业务需求定制冲突解决策略。
   • 缺点：冲突解决过程可能复杂，需消耗额外资源和时间来判断和处理冲突，并且可能出现冲突解决策略不合理导致数据丢失或错误的情况。