了得網計算機/網絡_分布式繫統開發實戰

編輯推薦

（1）新。符合當今雲架構發展現狀的開發技術，無論是大型企業還是個人開發者，都或多或少地采用了分布式的方式來開發和部署應用。

（2）全。涵蓋REST設計、測試、服務注冊、服務發現、安全、數據管理、消息通信、批處理、任務調度、運營、容器部署、持續發布等方面的知識。

（3）細。實戰案例輔以大量理論知識，讓讀者透徹理解每一個知識點。

內容簡介

本書從原理和實踐角度全面介紹如何設計分布式繫統。內容包括節點、通信、並發與並行、面向對像的分布式架構、面向服務的分布式架構、面向消息的分布式架構、 EST 風格的架構、微服務架構、 Serverless 架構、 Cloud Native 架構、虛擬化與容器技術、分布式計算、分布式存儲、分布式監控、分布式版本控制、數據一致性、分布式事務、安全性、可用性等，內容豐富、案例新穎，相關理論與技術實踐較為前瞻。本書*後還提供了一個綜合實戰案例，手把手教讀者如何來基於Spring Cloud 技術來實現微服務架構。

作者簡介

在多家知名 IT 公司擔任項目經理、架構師、高級開發顧問等職位，具有多年軟件開發管理及繫統架構經驗。負責過多個省、大型分布式繫統的設計與研發，參與了多個大型項目的微服務架構的技術改造，在實際工作中，積累了大量的分布式繫統及微服務架構經驗。業餘時間創建了 waylau.com 網站，用於分享個人技術心得。喜歡開源，長期躍於各大開源社區，是 CSDN、開源中國、雲棲社區等技術社區專家。為開源社區無私編著了《Spring Framework 4.x參考文檔》、《Netty 實戰(精髓)》、《REST 實戰》、《分布式 Java》、《Spring Boot 教程》、《Spring Security 教程》、《Thymeleaf 教程》等近30餘篇技術教程，廣受網友好評。其中出版了《分布式繫統常用技術及案例分析》、《Spring Boot 企業級應用開發實戰》、《Spring Cloud 微服務架構開發實戰》等專著。

第 1章分布式繫統概述1

1.1什麼是分布式繫統1

1.2分布式繫統常用術語2

1.3集中式繫統與分布式繫統3

1.4分布式繫統特征4

1.5設計分布式繫統所面臨的挑戰5

1.6本章小結6
第 1章分布式繫統概述1

1.1什麼是分布式繫統1

1.2分布式繫統常用術語2

1.3集中式繫統與分布式繫統3

1.4分布式繫統特征4

1.5設計分布式繫統所面臨的挑戰5

1.6本章小結6

1.7習題6

第2章節點7

2.1什麼是線程7

2.2進程和線程8

2.3線程和纖程8

2.4編程語言中的線程對像9

2.4.1定義和啟動一個線程9

2.4.2暫停線程執行9

2.4.3中斷線程10

2.4.4等待另一個線程完成11

2.5節點之間的通信11

2.5.1消息丟失11

2.5.2消息亂序12

2.5.3數據錯誤12

2.5.4不可靠的TCP12

2.6本章小結12

2.7習題13

第3章通信14

3.1本地過程調用14

3.1.1本地過程調用的概念14

3.1.2本地過程調用的實現14

3.2遠程過程調用16

3.2.1遠程過程調用原理16

3.2.2如何實現遠程過程調用18

3.2.3遠程過程調用API20

3.2.4遠程過程調用發展歷程20

3.3常用網絡I/O模型21

3.3.1阻塞I/O模型21

3.3.2非阻塞I/O模型22

3.3.3I/O復用模型22

3.3.4信號驅動I/O模型23

3.3.5異步I/O模型23

3.3.6幾種I/O模型的比較24

3.4I/O操作中的常用術語25

3.4.1阻塞和非阻塞25

3.4.2同步與異步25

3.4.3總結25

3.5實戰：在Java中實現常用網絡I/O模型26

3.5.1Java OIO26

3.5.2Java NIO29

3.5.3Java AIO33

3.6事件驅動37

3.6.1事件驅動編程37

3.6.2事件循環的實現38

3.6.3Reactor模型38

3.6.4Proactor模型40

3.7本章小結41

3.8習題41

第4章並發與並行42

4.1並發與並行的區別42

4.2線程與並發43

4.3並發帶來的風險43

4.3.1死鎖44

4.3.2饑餓45

4.3.3活鎖45

4.4解決並發風險45

4.4.1同步45

4.4.2原子訪問49

4.5提升繫統並發能力49

4.5.1無鎖化設計提升並發能力49

4.5.2緩存提升並發能力49

4.5.3更細顆粒度的50

4.6本章小結50

4.7習題50

第5章面向對像的分布式架構51

5.1基於對像的分布式架構51

5.2常用的分布式對像繫統52

5.2.1微軟DCOM52

5.2.2CORBA53

5.2.3Java RMI54

5.3分布式對像繫統優缺點57

5.4實戰：基於Java RMI實現分布式對像通信57

5.4.1示例概述57

5.4.2編寫RMI服務器58

5.4.3編寫RMI客戶端60

5.4.4運行61

5.5本章小結61

5.6習題62

第6章面向服務的分布式架構63

6.1什麼是面向服務的架構63

6.2SOA的基本概念64

6.3基於Web服務的SOA65

6.3.1XML-RPC66

6.3.2SOAP66

6.3.3Microsoft .NET Remoting69

6.3.4Java中的XML Web服務75

6.3.5超越SOAP75

6.3.6SOA的演變76

6.4Web服務的分類76

6.4.1“大”Web服務76

6.4.2RESTful Web服務77

6.4.3Web服務技術選型77

6.5實戰：基於JAX-WS實現Web服務78

6.5.1JAX-WS概述78

6.5.2創建Web服務器和客戶端的基本步驟78

6.5.3JAX-WS終端要求79

6.5.4創建基於JAX-WS的服務器79

6.5.5創建基於JAX-WS的客戶端80

6.5.6運行80

6.6本章小結82

6.7習題82

第7章面向消息的分布式架構83

7.1什麼是面向消息的分布式架構83

7.1.1常用術語83

7.1.2使用場景83

7.1.3常用技術84

7.2常見消息中間件產品介紹84

7.2.1Apache ActiveMQ84

7.2.2RabbitMQ85

7.2.3Apache RocketMQ86

7.3消息通信常用模式88

7.3.1工作隊列88

7.3.2發布/訂閱89

7.3.3路由90

7.3.4主題91

7.3.5RPC92

7.4了解JMS規範94

7.4.1JMS消息風格94

7.4.2JMS接口95

7.5實戰：基於JMS的消息發送和接收96

7.5.1項目概述96

7.5.2項目配置97

7.5.3編碼實現99

7.5.4運行104

7.6本章小結107

7.7習題108

第8章REST風格的架構109

8.1什麼是REST109

8.2REST設計原則110

8.3成熟度模型111

8.3.1第0級：使用HTTP作為傳輸方式111

8.3.2第 1級：引入了資源的概念113

8.3.3第 2級：根據語義使用HTTP動詞113

8.3.4第3級：使用HATEOAS114

8.4REST API管理116

8.5常用技術118

8.5.1JAX-RS規範118

8.5.2Jersey123

8.5.3Apache CXF123

8.5.4Spring Web MVC124

8.6實戰：基於Java實現REST API124

8.6.1基於Jersey來構建REST服務124

8.6.2基於Apache CXF來構建REST服務131

8.6.3基於Spring Web MVC來構建REST服務140

8.7本章小結145

8.8習題145

第9章微服務架構146

9.1什麼是微服務架構146

9.2微服務架構與SOA架構的區別147

9.2.1單體架構的例子147

9.2.2微服務架構的例子148

9.3何時采用微服務架構150

9.4常用技術150

9.4.1Jetty HTTP Server151

9.4.2構建REST程序151

9.4.3運行153

9.5實戰：基於Spring Boot實現微服務153

9.5.1配置環境153

9.5.2REST API設計154

9.5.3編寫程序代碼155

9.5.4安裝REST客戶端159

9.5.5運行、測試程序160

9.6微服務與通信160

9.6.1HTTP通信161

9.6.2消息通信161

9.6.3事件驅動的通信161

9.7了解CQRS162

9.7.1CQRS概述162

9.7.2CQRS與Event Sourcing的關繫163

9.7.3CQRS好處164

9.8實戰：基於CQRS微服務通信164

9.8.1配置165

9.8.2Aggregate165

9.8.3Command168

9.8.4Event169

9.8.5測試170

9.9本章小結171

9.10習題171

第10章 Serverless架構172

10.1什麼是Serverless架構172

10.2Serverless架構的典型應用173

10.2.1UI驅動的應用173

10.2.2消息驅動的應用174

10.3常見的Serverless架構175

10.3.1AWS Lambda175

10.3.2Google Cloud Functions175

10.3.3Iron.io175

10.3.4IBM OpenWhisk175

10.3.5Serverless Framework176

10.3.6Azure WebJobs176

10.4Serverless架構原則176

10.4.1根據需要使用計算服務執行代碼177

10.4.2編寫單一用途的無狀態函數177

10.4.3設計基於推送的、事件驅動的管道177

10.4.4創建更粗實、更強大的前端177

10.4.5擁抱第三方服務178

10.5實戰：使用AWS平臺實現Serverless架構178

10.6本章小結182

10.7習題182

第11章 Cloud Native架構183

11.1Cloud Native概述183

11.1.1軟件需求的發展183

11.1.2開發方式的巨變184

11.1.3雲是大勢所趨185

11.2Cloud Native特性185

11.2.1以雲為基礎架構186

11.2.2雲服務186

11.2.3無服務186

11.2.4可擴展187

11.2.5高可用189

11.2.6敏捷190

11.2.7雲優先190

11.312-Factor191

11.3.1基準代碼192

11.3.2依賴192

11.3.3配置193

11.3.4後端服務193

11.3.5構建、發布、運行193

11.3.6進程194

11.3.7端口綁定194

11.3.8並發195

11.3.9易處理196

11.3.10開發環境與線上環境等價196

11.3.11日志196

11.3.12管理進程197

11.4Cloud Native成功案例分析197

11.4.1Amazon197

11.4.2Netflix198

11.4.3淘寶網199

11.5Cloud Native與微服務架構的關繫201

11.6Cloud Native與Serverless架構的關繫201

11.7Cloud Native的優點及面臨的挑戰201

11.7.1Cloud Native優點201

11.7.2Cloud Native不是“銀彈”202

11.7.3面臨的挑戰203

11.8本章小結203

11.9習題203

第12章虛擬化與容器技術204

12.1虛擬化技術204

12.2容器與虛擬機204

12.2.1成熟度方面的比較205

12.2.2啟動速度的比較205

12.2.3安全方面的比較205

12.2.4性能方面的比較206

12.3基於容器的持續部署206

12.3.1持續部署管道207

12.3.2測試207

12.3.3構建208

12.3.4部署209

12.3.5藍－綠部署209

12.3.6運行預集成以及集成後測試210

12.3.7回滾與清理211

12.3.8決定每個步驟的執行環境212

12.3.9完成整個持續部署流212

12.4容器技術與微服務架構212

12.4.1基於Google Kubernetes架構213

12.4.2基於DaoCloud DCE架構213

12.5容器技術與Cloud Native架構213

12.6實戰：基於Docker發布微服務214

12.6.1創建微服務214

12.6.2微服務容器化214

12.6.3使用Gradle來構建Docker image215

12.6.4運行image216

12.6.5訪問應用217

12.6.6關閉容器217

12.6.7Docker發布微服務217

12.7本章小結217

12.8習題217

第13章分布式計算218

13.1分布式計算概述218

13.2分布式計算應用場景218

13.3分布式計算常用技術219

13.3.1MapReduce219

13.3.2Apache Hadoop221

13.3.3Apache Spark222

13.4實戰：基於Spark詞頻統計223

13.4.1項目概述224

13.4.2項目配置224

13.4.3編碼實現224

13.4.4運行225

13.5本章小結227

13.6習題227

第14章分布式存儲228

14.1分布式存儲概述228

14.2分布式存儲應用場景228

14.3分布式存儲常用技術229

14.3.1Bigtable229

14.3.2Apache HBase231

14.3.3Apache Cassandra233

14.3.4Memcached235

14.3.5Redis237

14.3.6MongoDB237

14.4實戰：基於MongoDB文件服務器239

14.4.1文件服務器的需求239

14.4.2所需技術239

14.4.3文件服務器的實現241

14.4.4運行247

14.4.5其他配置項247

14.5本章小結248

14.6習題248

第15章分布式監控249

15.1分布式監控概述249

15.2分布式監控應用場景249

15.3分布式監控常用技術249

15.3.1Nagios250

15.3.2Zabbix250

15.3.3Consul253

15.3.4ZooKeeper255

15.4實戰：基於ZooKeeper的服務注冊和發現258

15.4.1項目概述258

15.4.2項目配置258

15.4.3編碼實現259

15.4.4運行262

15.5本章小結264

15.6習題264

第16章分布式版本控制265

16.1版本控制繫統簡史265

16.2集中式與分布式版本控制繫統265

16.3常用技術266

16.3.1Bazaar266

16.3.2Mercurial266

16.3.3Git267

16.4了解Git Flow269

16.4.1分支定義269

16.4.2新功能開發工作流269

16.4.3Bug修復工作流270

16.4.4版本發布工作流270

16.5本章小結271

16.6習題271

第17章數據一致性272

17.1什麼是CAP理論272

17.2為什麼CAP隻能三選二273

17.3CAP常見模型274

17.3.1犧牲分區容錯性（CA模型）274

17.3.2犧牲可用性（CP模型）274

17.3.3犧牲一致性（AP模型）274

17.4CAP的意義及發展275

17.4.1CAP發展275

17.4.2BASE275

17.5以數據為中心的一致性模型276

17.5.1嚴格一致性276

17.5.2持續一致性276

17.5.3順序一致性276

17.5.4因果一致性276

17.5.5入口一致性276

17.6以客戶為中心的一致性模型277

17.6.1單調讀一致性277

17.6.2單調寫一致性277

17.6.3讀寫一致性277

17.6.4寫讀一致性277

17.7本章小結278

17.8習題278

第18章分布式事務279

18.1本地事務279

18.1.1一個銀行轉賬的例子279

18.1.2事務隔離級別280

18.2分布式事務面臨的挑戰282

18.3節點復制283

18.3.1Master-Slave復制283

18.3.2Master-Master多主復制283

18.4兩階段提交283

18.4.1準備階段284

18.4.2提交階段284

18.4.3兩階段提交狀態機284

18.4.4兩階段提交的缺陷285

18.5三階段提交285

18.5.1CanCommit285

18.5.2PreCommit286

18.5.3DoCommit286

18.5.4三階段提交狀態機286

18.5.5三階段提交的缺陷287

18.6Paxos算法287

18.6.1問題描述287

18.6.2提案的選定288

18.6.3獲取被選定的提案值289

18.6.4進展性290

18.6.5實現290

18.6.6總結291

18.6.7缺陷292

18.7Raft算法292

18.7.1Raft概述293

18.7.2復制狀態機293

18.7.3Raft算法基礎294

18.7.4Raft算法Leader選舉296

18.7.5Raft算法日志同步297

18.7.6Raft算法安全性299

18.7.7處理Follower和Candidate異常302

18.7.8時間要求及可用性302

18.7.9集群成員關繫變更303

18.7.10日志壓縮305

18.7.11客戶端交互306

18.7.12總結307

18.8消息307

18.8.1本地消息表308

18.8.2事務消息308

18.8.3如何保障冪等性309

18.8.4總結310

18.9本章小結310

18.10習題310

第19章安全性311

19.1基本概念311

19.1.1安全威脅、策略和機制311

19.1.2密碼與數字簽名312

19.2加密算法313

19.2.1對稱加密313

19.2.2使用對稱密鑰加密的數字簽名313

19.2.3非對稱加密314

19.2.4使用公鑰加密的數字簽名315

19.3安全通道315

19.3.1SSL/TLS315

19.3.2SSL握手過程316

19.3.3HTTPS318

19.4訪問控制318

19.4.1防火牆319

19.4.2堡壘機319

19.4.3拒絕服務319

19.4.4訪問控制的模型320

19.5實戰：基於Spring Security實現安全認證320

19.5.1添加依賴321

19.5.2添加業務代碼322

19.5.3配置消息轉換器322

19.5.4配置Spring Security323

19.5.5創建應用配置類324

19.5.6創建內嵌Jetty的服務器324

19.5.7應用啟動器325

19.5.8運行應用326

19.6本章小結327

19.7習題327

第20章可用性328

20.1故障不可避免328

20.2使用冗餘提升繫統可用性328

20.3常用副本控制協議329

20.3.1中心化副本控制協議329

20.3.2primary-secondary協議329

20.3.3去中心化副本控制協議331

20.4負載均衡技術332

20.4.1客戶端發現模式332

20.4.2服務端發現模式333

20.5實戰：基於NGINX實現服務高可用334

20.5.1配置負載均衡334

20.5.2負載均衡常用算法335

20.5.3實現Web服務的高可用336

20.5.4運行336

20.6本章小結337

20.7習題337

第21章綜合實戰：基於Spring Cloud的微服務架構設計與實現338

21.1Spring Cloud概述338

21.1.1什麼是Spring Cloud338

21.1.2Spring Cloud與Spring Boot的關繫339

21.2Spring Cloud入門配置339

21.2.1Maven配置339

21.2.2Gradle配置340

21.2.3聲明式方法340

21.3Spring Cloud的子項目介紹341

21.3.1Spring Cloud子項目的組成341

21.3.2Spring Cloud組件的版本342

21.4實現微服務的注冊與發現343

21.4.1服務發現的意義343

21.4.2如何集成Eureka Server343

21.4.3如何集成Eureka Client347

21.4.4實現服務的注冊與發現347

21.5本章小結348

21.6習題348

附錄本書所涉及的軟件及相關版本349

參考文獻350

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