分布式實時處理係統:原理、架構與實現

分布式實時處理係統:原理、架構與實現 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

盧譽聲 著
圖書標籤:
  • 分布式係統
  • 實時處理
  • 流處理
  • 數據工程
  • 架構設計
  • 係統設計
  • 大數據
  • 雲計算
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111539964
版次:1
商品編碼:11965338
品牌:機工齣版
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-07-01
用紙:膠版紙
頁數:479

具體描述

編輯推薦

  

  多位大數據專傢聯袂推薦,Autodesk資深係統研發工程師撰寫,參透大規模分布式實時處理係統

  抽絲剝繭,從概念、原理到分布式實時計算框架實現,兼顧理論與實踐,帶領讀者逐步實現一個高性能、基於C++11的分布式實時處理係統

內容簡介

  

  多位大數據專傢聯袂推薦,Autodesk資深係統研發工程師撰寫,參透大規模分布式實時處理係統。抽絲剝繭,從概念、原理到分布式實時計算框架實現,兼顧理論與實踐,帶領讀者逐步實現一個高性能、基於C++11的分布式實時處理係統Hurricane。

  第1~5章,分布式實時處理基石。

  這部分涵蓋分布式係統原理與特性,分布式係統通信基礎與高層抽象,C++11的高性能編程基礎與進階(內存資源管理、編碼解決方案、並發與異步處理、綫程模型等),以及Hadoop與Storm基本模型和可靠消息處理的基本思想。同時結閤所講知識帶領讀者開發公告牌服務、留言闆係統等,加深理解。

  第6~11章,動手時間!

  這部分是本書重點,帶領大傢實現一個基於C++11的高性能分布式實時處理框架,對讀者日後的框架理解、開發與定製能力大有裨益。涵蓋實時處理係統的總體架構設計,實時處理係統中各接口、服務組件、管理服務組件、可靠消息處理方案,以及底層數據傳輸層及高性能網絡庫Meshy(實現可靠的TCP/IP傳輸和消息隊列,提供底層網絡傳輸基礎)的設計與實現。

  第12~14章,高級技能get!

  這部分介紹一些實用的高級技能。涵蓋事務性拓撲實現方案,多語言接口與優化方案,以及高級抽象元語、DRPC的*佳實踐。

  第15~17章,用起來!

  這部分給齣瞭框架的應用案例,進一步加強讀者實踐技能。涵蓋基於Hurricane開發的日誌流處理實例、頻繁二項集挖掘係統,以及在AWS和阿裏雲上部署Hurricane。??


  

作者簡介

  盧譽聲,Autodesk係統軟件研發工程師,從事平颱架構方麵的研發工作。在此之前,他曾在思科係統(中國)研發中心雲産品研發部工作多年,並參與瞭大規模分布式係統的服務器後端、前端以及SDK的設計與研發工作,在分布式係統設計與實現、性能調優、高可用性和自動化等方麵積纍瞭豐富的敏捷實踐與開發經驗。他主要從事C/C++開發工作,緻力於高性能平颱架構的研究與開發。此外,對JavaScript、Lua以及移動開發平颱等也有一定研究。譯有《Storm實時數據處理》《高級C/C++編譯技術》《JavaScript編程精解(原書第2版)》。

精彩書評

  

  本書不但講解高性能分布式實時處理係統編程的原理,特彆是對於內存資源管理、編碼解決方案、並發與異步處理、綫程模型、批處理與實時處理的區彆、消息隊列、動態裝載等作瞭詳細介紹,還深入分析瞭實時處理係統的架構以及內部實現,最後詳細分析瞭怎麼樣實現一套分布式實時處理係統Hurricane。本書非常適閤大數據開發人員和架構師閱讀,同時可以解決性能優化的很多問題。

  ——盧億雷AdMaster技術副總裁兼總架構師

  分布式係統可以追溯到20世紀60年代的ARPANET。隨著物聯網、邊緣計算和其他相關領域的蓬勃發展,對高性能分布式實時處理係統的需求日益增多。這本技術專著著眼於實際分布式框架的編程應用,將助力有誌於該領域的軟件開發人員。

  ——安寜Oracle空間數據部門首席工程師

  本書將對自己的C++編程、分布式存儲係統、分布式計算框架、分布式通信等知識進行洗禮,不知不覺間就提升瞭自己的層次,期待閱讀本書之後,也可以構建一個全新的分布式實時處理係統,變成分布式實時計算領域的貢獻者。

  ——於俊科大訊飛大數據專傢

  本書由淺到深,從基礎的分布式係統的概念、網絡通信和C++11高性能編程,到流處理中的消息、消息源、處理單元、收集器、計算拓撲等重要抽象的實現,到日誌處理、頻繁組閤等典型應用,深入研究瞭一個典型分布式流處理係統的各個重要方麵,推薦。

  ——蔡斌騰訊科技高級工程師

目錄

  本書贊譽

  序一

  序二

  序三

  前言

  第1章分布式計算概述1

  1.1分布式概念1

  1.2分布式計算及其原理2

  1.3分布式係統特性3

  1.3.1容錯性3

  1.3.2高可擴展性4

  1.3.3開放性5

  1.3.4並發處理能力5

  1.3.5透明性6

  1.4通用分布式計算係統6

  1.4.1ApacheHadoop6

  1.4.2ApacheSpark8

  1.4.3ApacheStorm9

  1.5分布式存儲係統10

  1.5.1分布式存儲概念10

  1.5.2分布式存儲係統特點12

  1.5.3分布式存儲係統分類12

  1.5.4常見分布式存儲係統13

  1.6本章小結14

  第2章分布式係統通信基礎15

  2.1時代的浪潮15

  2.1.1集中式通信網16

  2.1.2去中心化16

  2.2可靠的數據鏈路17

  2.2.1數據分組17

  2.2.2幀同步18

  2.2.3差錯控製18

  2.2.4鏈路管理18

  2.2.5問題與解決方案19

  2.3分層架構19

  2.4網絡層22

  2.4.1尋找路徑22

  2.4.2網絡分層23

  2.4.3TCP/IP概述23

  2.4.4IP協議24

  2.5傳輸層30

  2.5.1數據自動分包30

  2.5.2端到端的傳輸30

  2.5.3數據的可靠傳輸30

  2.6應用層35

  2.6.1ping35

  2.6.2telnet36

  2.6.3OSPF36

  2.6.4DNS36

  2.6.5HTTP協議37

  2.7基於消息協議的公告牌38

  2.7.1需求描述38

  2.7.2製定協議38

  2.8分布式通信舉例——MapReduce39

  2.9本章小結41

  第3章通信係統高層抽象42

  3.1RPC介紹42

  3.2RESTful44

  3.2.1資源和錶現層45

  3.2.2狀態轉移45

  3.2.3RESTful總結46

  3.3消息隊列46

  3.4序列化49

  3.5使用Thrift實現公告牌服務50

  3.5.1ApacheThrift介紹51

  3.5.2安裝ApacheThrift51

  3.5.3編寫Thrift文件52

  3.5.4實現服務器53

  3.5.5實現客戶端54

  3.6本章小結56

  第4章走進C++高性能編程57

  4.1基於C++的留言闆係統58

  4.1.1基於Socket的通信58

  4.1.2C++中的內存與資源管理64

  4.2來自服務器的天書69

  4.2.1編碼69

  4.2.2C++98的編碼缺陷72

  4.2.3C++11編碼支持73

  4.3繁忙的服務器75

  4.3.1分身乏術75

  4.3.2fork——分身術76

  4.3.3進程間通信79

  4.3.4輕量級分身——綫程85

  4.3.5C++11綫程86

  4.3.6競爭問題與解決方案88

  4.3.7多綫程優化95

  4.3.8異步I/O99

  4.4消失不見的內存105

  4.4.1內存分配與內存碎片106

  4.4.2tcmalloc108

  4.4.3內存池110

  4.5本章小結112

  第5章分布式實時處理係統113

  5.1Hadoop與MapReduce113

  5.1.1HDFS114

  5.1.2MapReduce模型115

  5.2Storm實時處理係統129

  5.2.1曆史129

  5.2.2計算模型130

  5.2.3總體架構133

  5.2.4Storm元數據133

  5.2.5Storm與Hadoop比較138

  5.3有保證的消息處理139

  5.3.1完全處理與元組樹139

  5.3.2元組的唯一標識139

  5.3.3確認和失敗141

  5.3.4高效實現143

  5.4本章小結144

  第6章實時處理係統編程接口設計145

  6.1總體架構設計145

  6.1.1Hurricane與Storm比較145

  6.1.2總體架構146

  6.1.3任務接口148

  6.2消息源接口設計149

  6.3消息處理器接口設計150

  6.4數據收集器設計151

  6.5元組接口設計154

  6.6序列化接口設計160

  6.7本章小結161

  第7章服務組件設計與實現162

  7.1Executor設計與實現162

  7.1.1事件驅動的消息隊列162

  7.1.2動態裝載技術167

  7.1.3Executor實現169

  7.2Task設計與實現171

  7.3本章小結172

  第8章管理服務設計與實現173

  8.1President功能與設計173

  8.2President實現174

  8.2.1簡單的網絡通信實現175

  8.2.2Topology裝載實現182

  8.2.3Manager管理調度實現184

  8.2.4序列化實現193

  8.3本章小結198

  第9章實時處理係統編程接口實現199

  9.1消息源接口實現200

  9.1.1消息源執行器200

  9.1.2WordCount實現實例205

  9.2消息處理單元接口實現207

  9.2.1消息處理單元執行器207

  9.2.2事件處理212

  9.2.3WordCount實現實例215

  9.3數據收集器實現218

  9.3.1分發策略218

  9.3.2傳輸層實現224

  9.4本章小結226

  第10章可靠消息處理227

  10.1基本概念227

  10.1.1完全處理227

  10.1.2失敗與重發229

  10.2接口設計229

  10.3具體實現233

  10.3.1簡單實現233

  10.3.2高效實現235

  10.4本章小結237

  第11章通信係統設計與實現238

  11.1I/O多路復用方案解析239

  11.1.1基本網絡編程接口239

  11.1.2非阻塞的服務器程序241

  11.1.3使用select()接口的基於事件驅動的服務器模型242

  11.1.4使用epoll實現異步事件通知模型245

  11.2基礎工具249

  11.2.1綫程工具250

  11.2.2日誌工具254

  11.3傳輸層實現263

  11.3.1Reactor模式263

  11.3.2定義抽象TP傳輸層264

  11.3.3實現基於epoll的TP傳輸層269

  11.3.4實現基於IOCP的TP傳輸層290

  11.4應用層HTTP實現307

  11.4.1HttpContext307

  11.4.2HttpRequest311

  11.4.3HttpResponse313

  11.4.4HttpConnection315

  11.4.5HttpServer317

  11.4.6總結319

  11.5跨平颱分割編譯320

  11.5.1Makefile320

  11.5.2Kake323

  11.6與實時處理係統集成325

  11.6.1修改NetListener325

  11.6.2修改NetConnector327

  11.7本章小結330

  第12章事務性Topology實現331

  12.1Exact-once語義解決方案331

  12.2設計細節333

  12.2.1構造事務性Topology333

  12.2.2消息處理單元334

  12.3事務性TopologyAPI337

  12.3.1消息處理單元337

  12.3.2事務性消息源339

  12.4本章小結339

  第13章多語言接口340

  13.1C語言通用接口340

  13.1.1元組接口342

  13.1.2消息源接口346

  13.1.3消息處理單元接口349

  13.1.4計算拓撲接口352

  13.2Python接口354

  13.2.1ctypes354

  13.2.2元組接口356

  13.2.3消息源接口359

  13.2.4消息處理單元接口360

  13.2.5計算拓撲接口361

  13.2.6應用示例364

  13.3JavaScript接口365

  13.3.1V8引擎366

  13.3.2Node.js366

  13.3.3V8的互操作接口367

  13.3.4任務接口368

  13.3.5消息源接口369

  13.3.6消息處理單元接口370

  13.3.7計算拓撲接口371

  13.3.8應用示例373

  13.4Java接口375

  13.4.1任務接口375

  13.4.2消息源接口376

  13.4.3消息處理單元接口377

  13.4.4計算拓撲接口377

  13.4.5本地代碼380

  13.4.6應用示例382

  13.5Swift接口384

  13.5.1應用範圍385

  13.5.2任務接口385

  13.5.3消息源接口386

  13.5.4消息處理單元接口387

  13.5.5計算拓撲接口388

  13.6本章小結390

  第14章Squared設計與實現——實現高級抽象元語391

  14.1StormTrident介紹391

  14.1.1Squared示例391

  14.1.2DRPC示例394

  14.2Squared實現396

  14.2.1SquaredTopology和Spout396

  14.2.2SquaredBolt401

  14.2.3Stream405

  14.2.4狀態存儲410

  14.2.5DRPC實現412

  14.2.6操作與處理節點416

  14.2.7流操作419

  14.3本章小結423

  第15章實戰:日誌流處理425

  15.1日誌流處理設計方案425

  15.2實現Topology427

  15.2.1編寫消息源427

  15.2.2編寫索引消息處理單元428

  15.2.3編寫統計消息處理單元429

  15.3本章小結431

  第16章實戰:頻繁組閤查找432

  16.1背景介紹432

  16.1.1數據挖掘概念432

  16.1.2關聯規則和頻繁項集433

  16.1.3啤酒與尿布435

  16.2頻繁二項集挖掘方法435

  16.2.1頻繁二項集435

  16.2.2算法設計思路438

  16.2.3Hurricane實現思路439

  16.3編寫Spout439

  16.4編寫Bolt441

  16.4.1SplitBolt441

  16.4.2PairCountBolt442

  16.4.3PairTotalCountBolt443

  16.4.4ConfidenceComputeBolt444

  16.4.5SupportComputeBolt445

  16.4.6FilterBolt447

  16.5編寫Topology448

  16.6本章小結449

  第17章實戰:在AWS和阿裏雲上部署Hurricane實時處理係統450

  17.1AWS部署450

  17.1.1搭建虛擬私有雲452

  17.1.2配置安全組455

  17.1.3加載EC2實例456

  17.1.4彈性IP地址管理461

  17.2阿裏雲部署464

  17.2.1創建虛擬私有雲464

  17.2.2管理安全組467

  17.2.3創建ECS468

  17.2.4SSH登錄471

  17.3Hurricane分布式部署與管理471

  17.3.1分布式部署原理472

  17.3.2分布式安裝配置472

  17.3.3分布式啓動476

  17.4部署分布式實時處理係統477

  17.5未來之路478

  17.6本章小結479


前言/序言

  Praise本書贊譽

  本書不但講解高性能分布式實時處理係統編程的原理,特彆對內存資源管理、編碼解決方案、並發與異步處理、綫程模型、批處理與實時處理的區彆、消息隊列、動態裝載等作瞭詳細介紹,還深入分析瞭實時處理係統的架構以及內部實現,最後詳細分析瞭怎樣實現一套分布式實時處理係統Hurricane。本書非常適閤大數據開發人員和架構師閱讀,同時可以解決性能優化的很多問題。

  ——盧億雷,AdMaster技術副總裁兼總架構師

  分布式係統可以追溯到20世紀60年代的ARPANET。隨著物聯網、邊緣計算和其他相關領域的蓬勃發展,對高性能分布式實時處理係統的需求日益增多。這本技術專著著眼於實際分布式框架的編程應用,將助力有誌於該領域的軟件開發人員。

  ——安寜,Oracle空間數據部門首席工程師、IEEE高級會員和ACM終身會員

  本書不僅僅是一部講授代碼編寫的書籍,還是一個開源社區的星星火種,我特彆推薦所有對實時大數據分析感興趣的同業中人閱讀此書,並以此作為邁入下一個開源大時代的第一步。

  ——徐立冰,思科係統高級客戶經理

  通常來說,在互聯網+、大數據時代盛行拿來主義;有開源的Spark、Strom,絕對不會動自己構建分布式係統的心思。但是作者不然,深厚的C++功底以及對分布式計算框架的深度理解,構建瞭高性能分布式、實時處理係統Hurricane,進入瞭更高層次的追求。

  靜下心來,這本書將對自己的C++編程、分布式存儲係統、分布式計算框架、分布式通信等知識進行瞭洗禮,不知不覺間就提升瞭自己的層次,期待閱讀本書之後,也可以構建一個全新的分布式實時處理係統,變成分布式實時計算領域的貢獻者。

  路已鋪好,如何貢獻,那是追求。

  ——於俊,科大訊飛大數據專傢

  “天下武功,無堅不摧,唯快不破”,如果說以MapReduce、Spark等為代錶的批處理方式,是數據處理的“堅”,則Storm、Hurricane等流處理係統,充分體現瞭數據處理的“快”。本書由淺到深,從基礎的分布式係統的概念、網絡通信和C++11高性能編程,到流處理中的消息、消息源、處理單元、收集器、計算拓撲等重要抽象的實現,到日誌處理、頻繁組閤等典型應用,深入研究瞭一個典型分布式流處理係統的各個重要方麵,推薦。

  ——蔡斌,騰訊科技高級工程師

  分布式實時處理係統,難就難在把分布式和實時處理結閤起來。本文從拆解留言闆係統開始節節升級,直至推齣Hurricane實時處理係統,旁徵博引,綱舉目張。充分體現瞭分布式構建和實時處理的細節考慮。

  ——彭敏,思科係統(中國)研發有限公司服務器與平颱架構部門研發經理

  作者以他參與Cisco和Autodesk諸多大型係統開發時所積纍的經驗以及對開源技術多年的鑽研鑄就本書。本書由理論到應用,由實現到優化,由淺入深,抽絲剝繭地把這麼浩繁的概念在本書中講得十分清晰。

  ——張洋,Autodesk(中國)研發中心平颱架構研發部門經理

  正如“如何閱讀本書”中說的一樣,“本書從最基本概念作為引子,逐步引入高性能分布式實時處理係統編程所需要的方方麵麵,抽絲剝繭把實時處理係統的架構以及實現娓娓道來”,有概念、有理論,有本身知識體係的交代,也有周邊必要知識內容的說明,有實戰、有案例,不空談,能落地,是一本不可多得的學習分布式實時架構的好書。

  ——賈鋒,知名大數據布道者和踐行者

  前言Preface

  為什麼要寫這本書

  雲計算與大數據為計算機科學領域注入瞭前所未有的活力,而大數據的實時處理更是為海量數據處理和數據挖掘帶來瞭嶄新的契機。從某種意義上講,傳統大數據的批處理方式已經一定程度上解決瞭我們所麵臨的問題,由MapReduce、BulkSynchronousParallel以及其他計算範式衍生而來的大規模計算集群已經廣泛運用於生産環境中。然而,客戶的要求是永不滿足的。他們想要更多的數據、服務、價值以及更多的便利。隨著數據量的增加,對實時響應時間的需求也在提高,原本承載著海量數據處理任務的批處理係統在實時計算處理方麵越發顯得乏力。這麼說的原因很簡單,像Hadoop使用的MapReduce這樣的數據批處理技術,其設計初衷並不是為瞭滿足實時計算的需求。數據批處理係統與實時處理係統在需求上存在著本質的區彆。要做到實時性,不僅需要及時地推送數據以便處理,還要將數據劃分成盡可能小的單位,而像HDFS存儲推送數據的能力已經遠不能滿足實時性的需求。

  雖然目前ApacheSpark等新平颱和框架越來越為流行,同時極大提升瞭批處理的性能,但是由於這些傳統批處理係統的運行機製本身,無法從根本上解決實時計算的問題。

  因此,隨著業務數據規模的爆炸式增長,對數據實時處理能力的需求也越來越大。專注於實時性、規模化的計算平颱新時代已經悄然來臨。

  ApacheStorm的齣現扭轉瞭傳統數據批處理係統的劣勢,成為瞭真正意義上的實時數據處理係統。Storm實時處理係統實現瞭一個可靠的、高容錯性的實時分布式處理平颱,那麼這些聽起來十分抽象的概念到底是如何實現的呢?這其實就是筆者寫作本書的目的之一。當筆者深入研究和學習瞭Storm的內部結構和代碼實現之後,就在思考有沒有什麼辦法讓其他更多的人少走彎路,並能在實踐中對這個看似“神秘”的實時處理係統的設計與實現融會貫通呢?

  本書特色

  本書是一本由淺入深並詳細講解編寫一套全新的基於C/C++的實時處理係統的編程實戰書。本書從基礎知識開始,到實時數據係統的架構設計,到代碼的實際編寫,逐步實現一個完整的實時數據處理係統。本書把這套全新的高性能分布式實時處理係統命名為Hurricane,該單詞與Storm涵義類似,但略有不同,其中維基百科對Hurricane的解釋是“Astormthathasverystrongfastwindsandthatmovesoverwater”,即“在水麵高速移動的颶風(storm)”。

  同時,為瞭支持高性能的實時處理係統,我們必須提供高性能的網絡層,能夠支持大量的並發,因此本書設計實現瞭一套跨平颱的網絡庫Meshy,並將其作為Hurricane實時處理係統的傳輸層。

  為瞭編寫更清晰、易於移植、易於維護的現代化C++代碼,我們在書中大量使用瞭C++11的特性,從一些小的語法點(如auto、override)到C++11中新增加的庫(如thread、chrono、functional)到一些翻天覆地的語法特性(如統一初始化、Lambda錶達式)都有所涉及。每當遇到新的C++11知識時,我們都會著重嚮讀者介紹。由於目前C++14還不夠普及成熟,因此在本書中暫不考慮C++14的特性。

  為此,本書一開始將會花費大量篇幅介紹分布式計算存儲的概念以及網絡通信的基礎知識。接著闡述和分布式計算存儲相關的網絡高層抽象知識,為構建分布式網絡應用打下堅實基礎。接著集中介紹本書需要運用的C++相關知識,包括C++11的語言特性以及需要瞭解的底層知識。之後就開始介紹Hurricane實時處理係統的設計方案,並引導讀者一步步自己實現Hurricane實時處理係統。

  完成Hurricane實時處理係統的主體功能部分後,我們轉而介紹Meshy,闡述如何實現Meshy這一跨平颱的網絡框架,並與Hurricane實時處理係統進行對接。為瞭實現跨平颱的高性能網絡通信庫,我們必須學習使用epoll、IOCP等與平颱密切相關的技術來保證係統性能。同時,我們也要學會如何編寫管理一個需要考慮移植和平颱兼容性的係統的技巧與實踐方法。最後輔以實戰用例講解如何將該係統應用於實際的生産環境中。

  總之,Hurricane實時處理係統是一個使用C++11編寫的,以高性能為關注點的分布式實時計算框架,使用流模型作為計算模型,同時提供更易於理解的高層接口。

  希望讀者能夠從本書中或多或少學到點新的知識,能夠對C++語言以及網絡通信有更加深入的認識,瞭解如何構建一個可應用於生産環境的分布式實時處理係統。

  如何閱讀本書

  本書以最基本的雲計算與大數據概念作為引子,逐步引入高性能分布式實時處理係統編程所需要的知識,抽絲剝繭地把有關實時處理係統的架構以及內部實現娓娓道來。

  第1章介紹分布式係統的一些基本概念,以及開發實時處理係統所需要具備的一些重要知識點。

  第2章介紹分布式係統通信基礎,包括TCP/IP以及Socket方麵的基本概念,為後續開發網絡庫Meshy做知識儲備。

  第3章介紹分布式係統通信所需的高層抽象,包括RPC遠程過程調用、RESTful、消息隊列等常用的通信模型。同時介紹基本的序列化概念與解決方案,並使用Thrift開發簡單的公告牌服務,為Hurricane的開發建立通信抽象與框架上的基礎概念。

  第4章介紹C++高性能編程所需的基礎與進階知識,包括C++中的內存資源管理、編碼解決方案、並發與異步處理以及內存管理技巧,以及C++11中與內存管理、編碼處理、綫程模型相關的內容。

  第5章介紹分布式處理係統的基本概念,包括批處理與實時處理的區彆,Hadoop與Storm的基本介紹及基本模型。最後介紹可靠消息處理的基本思想。

  第6章介紹實時處理係統的總體架構與接口設計,包括消息源、消息處理器、數據收集器、元組以及序列化接口。

  第7章介紹服務組件的設計與實現,包括Executor及其消息隊列、動態裝載以及Task的設計與實現等。

  第8章介紹管理服務的設計與實現,其中包括集群管理器President以及節點管理器Manager的架構設計與編程實現。

  第9章介紹實時處理係統中各部分接口的實現,包括消息源、消息處理單元以及數據收集器的實現。

  第10章介紹可靠消息處理的概念、接口設計與具體實現,包括簡單和高效的實現方案。

  第11章介紹底層數據傳輸層及Meshy的設計與實現,包括I/O多路復用的概念與實現方法、所需的基礎工具,以及跨平颱的實現方案。最後輔以實戰用例來展示集成與使用Meshy的方法。

  第12章介紹事務性計算拓撲的概念、實現方案與編程實現,並介紹相關API,以及如何使用Cassandra存儲元數據。

  第13章介紹在不同的編程語言中實現計算拓撲的方法,並在現有技術基礎上增加一些新的技術。

  第14章介紹基於Hurricane實時處理係統的高級抽象元語、分布式遠程過程調用(DRPC)的設計、實現方案及編程實戰。

  第15章介紹瞭基於Hurricane實時處理係統開發的日誌流處理實例,其中包含日誌流處理的整體流程、使用Hurricane處理日誌的具體實現思路,以及使用Hurricane處理日誌的具體實現。

  第16章介紹瞭基於Hurricane實時處理係統開發的頻繁組閤查找實例,其中包含頻繁項集挖掘概念與方法、頻繁二項集挖掘算法原理與實現分布式統計方法。並介紹如何使用Hurricane實現自己的頻繁二項集挖掘係統。

  第17章介紹在AWS和阿裏雲上部署Hurricane實時處理係統,首先介紹在AWS上創建私有雲和EC2實例的方法,接著介紹在阿裏雲上創建私有雲和ECS實例的方法,最後介紹Hurricane的分布式部署原理與方法。






《數據洪流中的智慧湧動:海量實時信息的捕捉、分析與決策》 在這信息爆炸、數據以前所未有的速度生成和傳播的時代,如何有效地捕捉、處理和響應那些瞬息萬變的實時數據,已經成為企業和組織在激烈競爭中脫穎而齣的關鍵。從金融交易的毫秒級響應,到物聯網設備的實時監控,再到社交媒體的動態趨勢分析,以及智慧城市中龐大交通流量的實時調度,海量數據的湧動帶來瞭巨大的機遇,也對傳統的批處理模式提齣瞭嚴峻的挑戰。 本書《數據洪流中的智慧湧動:海量實時信息的捕捉、分析與決策》正是應運而生,旨在為讀者提供一套全麵、深入的解決方案,幫助他們駕馭數據洪流,從中挖掘齣實時價值,並將其轉化為驅動業務增長和優化運營的強大引擎。我們不局限於某一特定的技術框架,而是從更宏觀的視角齣發,深入探討實時數據處理的核心理念、關鍵架構模式以及在實際應用中可能遇到的挑戰與應對策略。 第一部分:實時數據處理的基石——理解與挑戰 我們將從最根本的角度齣發,解析“實時”的真正含義,以及它在不同業務場景下的具體錶現形式。理解“實時”並非僅僅是快,更關乎數據的時效性、一緻性和可操作性。我們將剖析批處理與流處理的核心區彆,闡述為何在諸多場景下,批處理的延遲已無法滿足業務需求。 什麼是真正的“實時”? 探討不同業務對“實時”的定義及其關鍵指標,如延遲、吞吐量、準確性等。 從批處理到流處理的演進: 分析批處理的局限性,以及流處理技術興起的必然性。 實時數據處理的典型場景: 詳細介紹實時數據處理在金融風控、個性化推薦、欺詐檢測、工業物聯網、日誌分析、網絡安全等領域的廣泛應用,並通過具體案例說明其價值。 實時數據處理麵臨的挑戰: 深入剖析數據量爆炸、數據速率變化、數據質量不確定性、異構數據源整閤、係統可用性與可擴展性、復雜計算邏輯、狀態管理等一係列技術和業務上的難題。 第二部分:構建實時處理能力的強大架構 一個健壯、高效的實時數據處理係統,其架構設計至關重要。本部分將帶領讀者深入理解構建此類係統的核心組件及其相互關係,以及不同架構模式的優缺點。我們將重點關注如何設計一個能夠應對高並發、低延遲、海量數據處理的係統。 數據采集與接入層: 多樣化的數據源: 討論各種實時數據源的特點,如日誌文件、傳感器數據、消息隊列、數據庫變更流、API接口等。 高效的數據采集技術: 介紹諸如Apache Kafka、Pulsar等分布式消息隊列在構建高吞吐量、持久化數據管道中的作用,以及其他數據收集工具。 數據預處理與清洗: 在數據進入處理核心之前,進行初步的格式轉換、去重、異常值檢測等操作。 核心處理引擎層: 流式計算模型: 詳細講解有限流(Bounded Streams)和無限流(Unbounded Streams)的概念,以及事件時間(Event Time)和處理時間(Processing Time)的差異與重要性。 狀態管理: 闡述在流處理中管理狀態的復雜性,包括如何有效地存儲、更新和訪問窗口聚閤、計數、 Join 等操作所需的狀態信息。我們將介紹 RocksDB、StateBackend 等技術。 容錯與 Exactly-Once 語義: 探討流處理係統在麵對節點故障、網絡中斷等問題時,如何保證數據不丟失、不重復(Exactly-Once),以及其實現機製,如 Checkpointing、Distributed Snapshots 等。 代錶性的流處理框架: 深入分析 Apache Flink、Apache Spark Streaming(及其結構化流處理)、Apache Storm 等主流流處理框架的設計理念、核心API、執行模型和適用場景。我們將側重於 Flink 在事件時間處理、狀態管理和Exactly-Once語義方麵的優勢。 數據存儲與查詢層: 實時數據倉庫: 探討用於支持實時查詢和分析的數據存儲方案,如 Apache Druid、ClickHouse、Pinot 等,以及它們在低延遲查詢方麵的優勢。 時間序列數據庫: 介紹專門用於存儲和查詢時間序列數據的數據庫,如 InfluxDB、Prometheus 等,以及它們在物聯網、監控等場景下的價值。 數據湖與數據湖倉一體: 討論如何在實時處理流程中整閤數據湖和數據湖倉一體的架構,實現實時數據的高效訪問和分析。 結果輸齣與應用集成層: 實時結果的推送: 討論如何將處理後的實時結果高效地推送給下遊應用,如通過消息隊列、API、WebSockets 等。 實時儀錶盤與可視化: 介紹如何構建實時更新的儀錶盤,直觀地展示業務關鍵指標和趨勢。 實時決策與預警: 探討如何基於實時數據生成預警信息,觸發自動化決策流程。 運維與監控: 係統監控與告警: 強調對整個實時處理係統的吞吐量、延遲、錯誤率、資源使用率等進行實時監控和告警的重要性。 性能調優: 分享在實際環境中對流處理作業進行性能優化的常見策略和技巧。 彈性伸縮與高可用: 討論如何通過容器化技術(如 Docker、Kubernetes)和雲原生方案實現係統的彈性伸縮和高可用。 第三部分:實踐中的智慧——深入應用與案例 理論結閤實際,本書的第三部分將聚焦於實時數據處理在各個行業的落地應用,通過深入剖析具體的案例,讓讀者深刻理解實時數據處理的強大威力。 金融領域: 實時欺詐檢測: 如何通過分析交易行為、用戶畫像等實時數據,瞬間識彆並阻止欺詐交易。 量化交易與高頻交易: 利用毫秒級的交易數據分析,做齣快速的買賣決策。 實時風險管理: 動態監控市場風險、信用風險,並及時采取應對措施。 互聯網與電商: 個性化推薦係統: 根據用戶實時的瀏覽、點擊、購買行為,動態調整推薦內容,提升用戶體驗和轉化率。 實時用戶行為分析: 追蹤用戶在網站或App上的實時行為,用於AB測試、用戶畫像更新、運營活動優化。 廣告精準投放: 根據用戶實時興趣和上下文信息,進行精準的廣告投放,提高廣告效果。 物聯網與工業4.0: 設備狀態監控與預測性維護: 實時收集海量傳感器數據,監測設備運行狀態,預測故障,實現預測性維護,降低停機時間。 智能製造: 實時監控生産流程,優化資源配置,提高生産效率和産品質量。 智慧城市: 實時分析交通流量、環境監測、能源消耗等數據,實現城市管理的智能化。 其他應用領域: 社交媒體分析: 實時監測熱門話題、用戶情緒,用於輿情分析、內容推薦。 遊戲行業: 實時分析玩傢行為,用於遊戲平衡性調整、反作弊、個性化遊戲體驗。 物流與供應鏈: 實時追蹤貨物位置、狀態,優化配送路綫,提高供應鏈效率。 第四部分:麵嚮未來的思考 我們將對實時數據處理的未來趨勢進行展望,包括更智能的流式機器學習、邊緣計算與實時處理的結閤、更強大的實時數據治理能力以及數據隱私與安全在實時場景下的考量。 本書的編寫旨在幫助讀者建立起對分布式實時處理係統的全麵認識,掌握構建和優化此類係統的核心技術和思想。通過對原理的深入講解、對架構的係統闡述以及對典型應用的詳細解析,我們希望能夠賦能讀者,讓他們在數據驅動的時代,能夠更從容地應對海量實時數據的挑戰,抓住數據帶來的無限機遇,真正實現“數據洪流中的智慧湧動”。 我們相信,掌握瞭實時數據處理的精髓,就等於掌握瞭在快速變化的世界中洞察先機、把握未來的能力。

用戶評價

評分

評價二: 說實話,一開始拿到《分布式實時處理係統:原理、架構與實現》這本書,我並沒有抱太大的期望。畢竟,實時處理這個話題本身就充滿瞭挑戰,要在短短一本書裏講清楚原理、架構和實現,難度可想而知。然而,翻開第一頁,我就被它吸引住瞭。作者的寫作風格非常獨特,他能夠將極其復雜的技術問題,通過生動形象的比喻和案例,變得觸手可及。例如,在講解數據分區的概念時,他並沒有僅僅羅列公式,而是用瞭一個類比現實生活中的“流水綫”來解釋,一下子就讓我明白瞭數據如何在不同的節點之間流動和處理。這本書的結構設計也十分閤理,從最基礎的分布式事務、一緻性問題入手,逐步深入到流式計算模型、窗口機製、狀態管理等核心環節。特彆值得一提的是,書中對於“exactly-once”語義的探討,是很多同類書籍所忽略的難點,而這本書卻給瞭我非常清晰且深入的解答,讓我徹底理解瞭實現這一目標的各種技術挑戰和解決方案。此外,書中還融入瞭大量的業界最佳實踐和工程經驗,讀起來不僅增長瞭知識,更仿佛與一位經驗豐富的技術前輩在進行一場深度交流。我從中學習到瞭很多之前從未接觸過的優化技巧和性能調優方法,相信在未來的工作中能夠大顯身手。

評分

評價三: 這本書的價值,在於它不僅僅是一本技術手冊,更像是一次深入的思維引導。作者在《分布式實時處理係統:原理、架構與實現》中,並沒有急於展示各種酷炫的技術堆棧,而是迴歸到瞭分布式係統最本質的幾個問題:如何保證數據的可靠性?如何處理海量並發請求?如何讓係統具備彈性伸縮的能力?這些看似“老生常談”的問題,在實時處理的場景下,變得尤為重要且復雜。我喜歡作者對於“權衡”的強調,分布式係統從來就沒有完美的解決方案,隻有在特定場景下最閤適的權衡。書中通過大量的對比分析,讓我們理解瞭不同技術方案背後的取捨,例如在一緻性與可用性之間的選擇,在低延遲與高吞吐之間的權衡。這對於我這種剛剛開始接觸分布式係統設計的人來說,是至關重要的啓濛。書中對“架構”部分的講解,更是讓我受益匪淺。它不僅僅是羅列瞭各種組件,而是從宏觀層麵,闡述瞭如何將這些組件有機地組閤起來,構建一個穩定、高效、可擴展的實時處理平颱。我從中看到瞭很多之前模糊不清的思路變得清晰起來,也對如何評估和設計一個完整的實時處理架構有瞭更深的認識。這本書值得反復閱讀,每一次都會有新的體會。

評分

評價五: 對於非技術背景齣身,但又需要在工作中理解和協同分布式實時處理項目的我來說,《分布式實時處理係統:原理、架構與實現》是一本救星。我一直覺得這類技術書籍過於晦澀難懂,充滿瞭專業術語,讓我望而卻步。然而,這本書的語言風格非常接地氣,作者仿佛是一位耐心的老師,一步步地引導我走進這個復雜的領域。他善於使用類比和圖示,將抽象的概念具體化,比如在解釋“分布式共識”時,他用瞭一個“投票”的例子,讓我瞬間理解瞭其中的邏輯。本書的“架構”部分,給我留下瞭深刻的印象。它沒有直接展示某個特定的技術産品,而是教導我們如何去思考一個係統的整體設計,如何去評估不同的方案,以及如何去權衡其中的利弊。我學會瞭從“需求”齣發,去拆解問題,然後尋找閤適的“組件”來構建解決方案。這本書讓我不再害怕那些聽起來高大上的技術名詞,而是能夠以一種更清晰、更有條理的方式去理解它們。即使我不是直接的開發者,這本書也極大地提升瞭我對團隊工作內容的理解能力,並且讓我能夠更有效地參與到項目的討論和決策中。我強烈推薦給所有需要與技術團隊打交道,但又希望對分布式實時處理係統有一個全麵而深入瞭解的職場人士。

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評價四: 我是一個對底層原理有著強烈好奇心的工程師,而《分布式實時處理係統:原理、架構與實現》恰恰滿足瞭我的這一需求。這本書在“原理”部分的深度挖掘,是我之前閱讀過任何相關書籍都無法比擬的。它沒有止步於對概念的簡單介紹,而是深入到瞭算法層麵,詳細講解瞭分布式鎖的幾種實現方式,以及它們各自的優缺點;對於數據一緻性協議,比如 Paxos 和 Raft,作者給齣瞭非常清晰的僞代碼和邏輯推演,讓我能夠真正理解其背後的工作機製,而不僅僅是停留在“知道有這麼迴事”的層麵。更重要的是,這本書將這些原理與實際的“實現”緊密結閤。當我看到作者如何將這些理論知識應用到具體的流處理框架(例如,如何用 Flink 實現復雜的事件時間處理,或者如何利用 Kafka 的特性來構建高可用的消息管道)時,我纔真正體會到理論的強大力量。書中對“實現”部分的講解,也充滿瞭細節,比如關於序列化協議的選擇、網絡通信的優化、內存管理策略等等,這些都是在實際項目中容易被忽視但又至關重要的細節。我感覺讀完這本書,我不僅學會瞭“是什麼”,更學會瞭“為什麼”和“怎麼做”。

評分

評價一: 這本書簡直就是我最近幾年閱讀技術書籍以來最讓我驚喜的一本!作為一個在分布式係統領域摸爬滾打多年的開發者,我一直在尋找一本能夠係統性地梳理分布式實時處理原理、架構和實現細節的著作。市麵上確實不乏介紹這方麵知識的書籍,但很多要麼過於理論化,要麼過於碎片化,難以形成完整的認知體係。而《分布式實時處理係統:原理、架構與實現》這本書,就恰好填補瞭這個空白。它沒有迴避那些看似晦澀難懂的技術細節,而是循序漸進地將復雜的概念拆解開來,用清晰易懂的語言進行闡釋。我尤其欣賞它在原理部分對 CAP 定理、BASE 理論、一緻性算法(如 Paxos、Raft)的深入剖析,這些基礎概念的紮實理解,對於後續的架構設計和係統實現至關重要。更難得的是,本書並沒有停留在理論層麵,而是花瞭大量的篇幅去講解具體的架構模式和實現技術,比如消息隊列(Kafka、Pulsar)、流處理引擎(Flink、Spark Streaming)以及分布式數據庫的選擇與應用,這些都極具實踐指導意義。書中對各種技術的優劣勢分析得頭頭是道,並且提供瞭不同場景下的選型建議,這對於正在構建或優化實時處理係統的工程師來說,簡直是福音。我強烈推薦這本書給所有對分布式實時處理技術感興趣的開發者、架構師和技術負責人,它絕對會成為你案頭必備的參考書。

評分

不錯的圖書。印刷精良。

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。。。。。。。。。。。。。

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有點用。

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物流很快,書未受損,不錯

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nice nice nice 質量好 送貨快 性價比非常高 nice nice nice

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書的內容寫的還是很不錯的!

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不錯,通俗易懂,很適閤全麵理解

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這次活動優惠太棒瞭 終於可以把購物車清一清瞭

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ok

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