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9787519834852 9787519821968

分布式系统应用设计

作者:Brendan Burns 著 赵军平 王天青 译

出版时间:2019年09月

定价 48元

ISBN 9787519834852

出版社:中国电力出版社






■ 深入理解设计模式和可重用组件如何帮助开发者开发可靠分布式系统。



■ 如何借助边车、适配器和大使模式在单机环境中将功能分解成为一组容器。



■ 掌握多节点常见的松耦合模式，以实现复制、扩展和组件之间的通信。



■ 学习大规模批处理设计模式，如工作队列、基于事件的处理和协调工作流程。



无论你是开发分布式系统的新兵，还是经验丰富的老手，本书所描述的设计模式和组件都可以帮助你将分布式系统开发从艺术转变为科学。分布式系统的可重用组件和相关开发模式使得开发者可以更专注于应用的核心逻辑。本书的目标是帮助开发人员在构建分布式系统时可以做得更好、更快、更高效。






Brendan Burns，微软Azure的杰出工程师，也是Kubernetes开源项目的共同创始人。在加入微软之前，他曾在谷歌云平台工作，帮助构建了Deployment Manager和Cloud DNS等API。




前言1

1章 概述7

系统开发简介7

软件开发中的模式简介8

模式，实践和组件的价值10

小结12

Ⅰ部分 单节点模式

2章 边车模式17

一个边车模式的例子：为遗留系统增加HTTPS 功能18

基于边车模式的动态配置19

模块化应用容器20

使用边车模式构建一个简单的PaaS22

基于边车模式的模块化和可重用性设计23

小结27

3章 大使模式28

使用大使模式来做服务分片29

使用大使模式实现服务代理33

使用大使模式做请求验证或拆分33

4章 适配器37

监控38

日志40

Ⅱ部分 服务模式

5章 基于副本的负载均衡51

无状态服务51

会话跟踪服务55

应用层复制服务56

缓存层介绍56

扩展缓存层60

小结64

6章 分片服务65

缓存分片66

深入了解分片函数73

支持副本的分配服务77

热分片系统77

7章 分散模式与聚集模式79

在根节点上进行分散/聚集80

叶子分片82

8章 函数与事件驱动处理87

何时采用FaaS87

FaaS的模式91

9章 所有权选举98

是否需要主副本选举99

主副本选举概要101

处理并发操作109

Ⅲ部分 批处理计算模式

10章 工作队列系统115

通用工作队列系统115

实践：实现视频缩略图器122

动态扩展执行器123

多执行器模式125

11章 事件驱动的批处理127

事件驱动批处理模式128

实践：为新用户注册构建事件驱动流程134

发布者/订阅者基础结构136

实践：部署Kafka137

12章 协调批处理140

连接（或栏栅同步）140

Reduce142

实践：图像标记和处理流水线145

13章 结论：一个新的开始149


数据密集型应用系统设计

内容简介
全书分为三大部分：

一部分，主要讨论有关增强数据密集型应用系统所需的若干基本原则。首先开篇1章即瞄准目标：可靠性、可扩展性与可维护性，如何认识这些问题以及如何达成目标。2章我们比较了多种不同的数据模型和查询语言，讨论各自的适用场景。接下来3章主要针对存储引擎，即数据库是如何安排磁盘结构从而提高检索效率。4章转向数据编码（序列化）方面，包括常见模式的演化历程。

二部分，我们将从单机的数据存储转向跨机器的分布式系统，这是扩展性的重要一步，但随之而来的是各种挑战。所以将依次讨论数据远程复制（5章）、数据分区（6章）以及事务（7章）。接下来的8章包括分布式系统的更多细节，以及分布式环境如何达成一致性与共识（9章）。

三部分，主要针对产生派生数据的系统，所谓派生数据主要指在异构系统中，如果无法用一个数据源来解决所有问题，那么一种自然的方式就是集成多个不同的数据库、缓存模块以及索引模块等。首先10章以批处理开始来处理派生数据，紧接着11章采用流式处理。12章总结之前介绍的多种技术，并分析讨论未来构建可靠、可扩展和可维护应用系统可能的新方向或方法。

目录
前言 .....................................................1

一部分 数据系统基础

1章 可靠、可扩展与可维护的应用系统 ................... 11

认识数据系统 ...........................................12

可靠性 ..................................................14

可扩展性 ................................................18

可维护性 ................................................25

小结 .....................................................28

2章 数据模型与查询语言 ............................... 33

关系模型与文档模型 .......................................34

数据查询语言 ...........................................46

图状数据模型 ......................................52

小结 ...................................................65

3章 数据存储与检索 .................................. 71

数据库核心：数据结构 ...................................72

事务处理与分析处理 ...................................89

列式存储 .........................................94

小结 ..............................................101

4章 数据编码与演化 .............................. 109

数据编码格式 .................................... 110

数据流模式 ......................................124

小结 .............................................134

二部分 分布式数据系统

5章 数据复制 ................................. 145

主节点与从节点 ..................................146

复制滞后问题 ......................................154

多主节点复制 .......................................160

无主节点复制 .....................................168

小结 ..............................................181

6章 数据分区 ............................... 189

数据分区与数据复制 .................................190

键-值数据的分区 ...................................190

分区与二级索引 ...................................195

分区再平衡 ....................................198

请求路由 ..................................202

小结 .................................204

7章 事务 .............................. 211

深入理解事务 ......................................212

弱隔离级别 .................................221

串行化 ...........................................237

小结 ...........................................250

8章 分布式系统的挑战 ...................... 259

故障与部分失效 ...............................260

不可靠的网络 ..................................262

不可靠的时钟 ..................................271

知识，真相与谎言 ...............................282

小结 ..........................................292

9章 一致性与共识 ..................... 303

一致性保证 ....................................304

可线性化 ........................................305

顺序保证 ........................................319

分布式事务与共识 .................................330

小结 ...............................................349

三部分 派生数据

10章 批处理系统 ................................ 367

使用UNIX工具进行批处理 .............................368

MapReduce与分布式文件系统 .........................375

越MapReduce ....................................394

小结 ............................................403

11章 流处理系统 .............................. 413

发送事件流 .......................................414

数据库与流 .......................................424

流处理 .........................................435

小结 ............................................449

12章 数据系统的未来 ............................ 461

数据集成 .........................................461

分拆数据库 .......................................469

端到端的正确性 ....................................484

做正确的事情 .......................................500

小结 ..............................................509

术语表 ............................................ 521