深入分布式緩存:從原理到實踐

深入分布式緩存:從原理到實踐 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

於君澤,曹洪偉,邱碩 等 著
圖書標籤:
  • 分布式緩存
  • 緩存技術
  • Redis
  • Memcached
  • 係統設計
  • 高性能
  • 高可用
  • 微服務
  • 架構
  • 中間件
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111585190
版次:1
商品編碼:12276070
品牌:機工齣版
包裝:平裝
開本:16
齣版時間:2017-12-01
用紙:膠版紙
頁數:396

具體描述

産品特色

編輯推薦

  

來自螞蟻金服、京東、網聯、新浪微博、同程旅遊等公司的10餘位一綫架構師用心之作;

阿裏研究員蔣江偉、易寶支付CTO陳斌、普元信息CTO焦烈焱、特贊科技CTO黃勇、 微博研發副總經理楊衛華等專傢聯袂推薦

深度解構Ehcache、Memcached、Redis、tair、EVCache、Aerospike等6大緩存係統的技術原理,及其在電商、社交、廣告等典型場景中的應用


  

內容簡介

  

這是國內首本從大型互聯網係統的應用角度探討分布式緩存的書籍,包含瞭原理、框架、架構、案例等多方麵的視角。

互聯網係統隨著容量需求的陡增,許多看似簡單的存儲類場景都麵臨著巨大的容量和穩定性風險,而其中的大部分都可以通過對緩存的閤理使用來規避。讀者從對本書的閱讀當中,將會獲得應對這些問題的經驗,也會對分布式緩存有一個體係化的認識。

本書內容共分為三個部分,按照從理論到實現,再到實踐的思路撰寫。

首先介紹分布式緩存的背景知識,對本書“分布式”和“緩存”這兩個關鍵詞進行瞭全麵的綜述,作為後續章節敘述的基礎;

第二部分介紹業界主流的緩存,關注其原理與實現,囊括瞭Ehcache、Memcached、Redis、tair、EVCache、Aerospike等六個緩存或類緩存係統;

最後一部分討論緩存在互聯網係統中的實踐,從廣告、社交、新聞、電商、營銷等五類典型的互聯網應用入手,分析它們麵臨的性能穩定性問題以及如何利用分布式緩存解決這些問題


  

作者簡介

於君澤:螞蟻金服高級技術專傢、花名右軍,IT從業超過十五年。對高並發、分布式架構、內建質量、研發管理有一些心得。維護公眾號“技術瑣話”。


程超:“愛農驛站”首席支付技術專傢。InfoQ、中生代技術社區簽約作者,CSDN博主專傢,Spring for all社區貢獻者,擅長微服務和分布式架構。


邱碩:螞蟻金服技術專傢,花名牧丘,在阿裏和支付寶從事中間件、應用係統的性能/穩定性技術風險相關工作。Cobar主要作者。


曹洪偉:70後老碼農,全棧工匠一枚,服務過多傢世界500強,後連續創業,現任渡鴉科技CTO,緻力於人工智能硬件,維護有“wireless_com ”公眾號 和博客


劉璟宇:拍拍貸資深架構師,十餘年互聯網行業從業經驗,主要研究雲計算、服務化基礎框架以及各種基礎組件。


張開濤:京東架構師,暢銷書《億級流量網站架構核心技術》作者,維護有“開濤的博客”公眾號。


何濤:網聯高級架構師,對高流量下的架構設計有豐富的實踐經驗,熱衷於高可用、高並發和高性能的架構研究。


宋慧慶:勤誠互動研發總監兼高級架構師,十年互聯網廣告行業經驗,主要研究高可用架構技術,為流量變現提供更好的服務。


陳波:新浪微博技術專傢,負責平颱基礎架構及優化,經曆瞭微博從起步到成為數億用戶的大型互聯網係統的演進過程。


王曉波:同程旅遊首席架構師,10餘年互聯網行業從業經驗,負責中間件、微服務、分布式架構、運維、安全等方麵工作。


精彩書評

  

緩存是一項與高性能相關的技術,同時也是係統架構中非常核心的部分,一個係統緩存承擔著90%以上的熱點流量,緩存隻要齣現一點問題,係統的可用性會馬上受到影響。 本書係統地介紹瞭緩存的原理、作用和價值,理解緩存的使用對架構一個高性能的分布式係統有很大的幫助。

——小邪(蔣江偉) 阿裏研究員


  

通過分布式、微服務架構,實現業務的雲化/數字化,並建立起應用生態,是一個復雜的體係結構,相關的著作很多,但專注在緩存方麵的還沒有。右軍選擇瞭這個方嚮,就是希望能幫助我們構建一個完整的技術視圖,我相信這是他們的初衷。

——焦烈焱 普元信息CTO


  

這本書深入淺齣地討論瞭ehcache、memcached、redis、tair、 EVCache 等各種常用緩存開源係統的方案及精粹。我讀過不少國外有關緩存的技術專著,多數偏原則和理論,具體實施方案和案例較少,結閤中國互聯網技術的實踐就更少。君澤組織的這本書填補瞭空白。

—— 陳斌 易寶支付CTO
  


  

使用緩存是軟件性能優化的大殺器,分布式緩存是網站架構的必殺技。遺憾的是目前並沒有專門講述分布式緩存的書籍,幸運的是現在終於有一本這方麵的專著,作者都是在網站架構一綫的資深專傢,值得信賴,推薦給大傢。

——李智慧 《大型網站技術架構:核心原理與案例分析》作者


  

本書圍繞分布式緩存的基礎概念、開源框架、應用案例三方麵進行講解,從理論到實戰,循序漸進,深入淺齣。看完部分章節後,意猶未盡,欲罷不能。國內這樣真實應用案例的好書太少瞭,君澤以及他的朋友們填補瞭這一空白,十分期待這本書能早日上市。

——黃勇 特贊科技 CTO/《架構探險》作者


  

緩存是互聯網架構的*關鍵的環節,陳波在緩存的性能及高可用方麵有豐富的經驗,很高興看到他通過本書分享瞭他在微博研發團隊多年的實踐精華。

——楊衛華 微博研發副總經理


  

互聯網高性能係統設計的核心關鍵之一就是緩存係統的設計,本書集閤緩存理論、開源緩存係統、大規模業務中緩存的具體實踐,全方位解讀瞭分布式緩存設計,既能夠幫助讀者深入理解分布式緩存係統,又提供瞭很好的架構設計案例供參考,細細品讀,受益良多!

——李運華 阿裏遊戲資深技術專傢 《麵嚮對象葵花寶典》作者


  

目錄

贊譽

推薦序1

推薦序2

推薦序3

作者寄語

前言

第1章 緩存為王1

1.1 什麼是緩存?1

1.2 為什麼使用緩存?2

1.2.1 從用戶體驗說起3

1.2.2 關於係統的性能3

1.3 從網站的架構發展看緩存4

1.4 客戶端緩存5

1.4.1 頁麵緩存6

1.4.2 瀏覽器緩存7

1.4.3 APP上的緩存8

1.5 網絡中的緩存11

1.5.1 Web代理緩存11

1.5.2 邊緣緩存12

1.6 服務端緩存14

1.6.1 數據庫緩存14

1.6.2 平颱級緩存16

1.6.3 應用級緩存18

第2章 分布式係統理論24

2.1 分布式係統概論24

2.2 分布式係統概念26

2.2.1 進程與綫程26

2.2.2 並發26

2.2.3 鎖26

2.2.4 並行27

2.2.5 集群27

2.2.6 狀態特性28

2.2.7 係統重發與冪等性28

2.2.8 硬件異常30

2.3 分布式係統理論31

2.3.1 CAP理論32

2.3.2 CAP理論澄清34

2.3.3 Paxos35

2.3.4 2PC38

2.3.5 3PC39

2.3.6 Raft40

2.3.7 Lease機製41

2.3.8 解決“腦裂”問題43

2.3.9 Quorum NWR44

2.3.10 MVCC45

2.3.11 Gossip46

2.4 分布式係統設計策略49

2.4.1 心跳檢測50

2.4.2 高可用設計50

2.4.3 容錯性52

2.4.4 負載均衡53

2.5 分布式係統設計實踐54

2.5.1 全局ID生成54

2.5.2 哈希取模56

2.5.3 一緻性哈希57

2.5.4 路由錶58

2.5.5 數據拆分58

第3章 動手寫緩存60

3.1 緩存定義的規範60

3.1.1 新規範的主要內容及特性60

3.1.2 新規範的API介紹61

3.2 緩存框架的實現62

3.2.1 前期準備63

3.2.2 緩存的架構介紹63

3.2.3 設計思路以及知識點詳解64

3.3 緩存框架的使用示例74

第4章  Ehcache與Guava Cache76

4.1 Ehcache的主要特性76

4.2 Ehcache使用介紹77

4.2.1 Ehcache架構圖77

4.2.2 緩存數據過期策略78

4.2.3 Ehcache緩存的基本用法81

4.2.4 在Spring中使用Ehcache83

4.3 Ehcache集群介紹85

4.3.1 集群的方式86

4.3.2 如何配置集群88

4.4  Ehcache的適用場景89

4.5 Guava Cache的使用92

4.5.1 Guava Cache的適用場景92

4.5.2 Guava Cache的創建方式93

4.5.3 緩存數據刪除95

4.5.4 並發場景下的使用95

4.6 本章小結96

第5章 從Memcached開始瞭解集中式緩存97

5.1 Memcached基本知識98

5.1.1 Memcached的操作命令98

5.1.2 Memcached使用場景100

5.1.3 Memcached特徵100

5.1.4 Memcached的一些問題101

5.2 Memcached內存存儲102

5.2.1 Slab Allocation機製102

5.2.2 使用 Growth Factor進行調優104

5.2.3 Item105

5.3 典型問題解析106

5.3.1 過期機製106

5.3.2 哈希算法107

5.3.3 熱點問題108

5.3.4 緩存與數據庫的更新問題108

5.3.5 彆把緩存當存儲109

5.3.6 命名空間110

5.3.7 CAS110

5.4 Memcached客戶端分析110

5.4.1 Memcached的Client111

5.4.2 Spymemcached設計思想解析111

5.5 Memcached周邊工具發展117

第6章 Memcached 周邊技術119

6.1 Twemcache119

6.1.1 Twemcache 的設計原理120

6.1.2 Twemcache的安裝及命令行詳解122

6.1.3 基於Java的Twemcache用法125

6.2 Twemproxy126

6.2.1 Twemproxy的常用部署模式127

6.2.2 Twemproxy的可擴展性129

6.2.3 Twemproxy源代碼簡析131

6.3 Mcrouter137

6.3.1 Mcrouter路由算法138

6.3.2 典型的使用場景139

6.3.3 Mcrouter的可擴展性142

6.3.4 源碼簡要解析144

第7章 Redis探秘148

7.1 數據結構148

7.1.1 value對象的通用結構149

7.1.2 String149

7.1.3 List152

7.1.4 Map155

7.1.5 Set157

7.1.6 Sorted-Set159

7.2 客戶端與服務器的交互160

7.2.1 客戶端/服務器協議161

7.2.2 請求/響應模式163

7.2.3 事務模式164

7.2.4 腳本模式168

7.2.5 發布/訂閱模式169

7.3 單機處理邏輯171

7.3.1 多路復用171

7.3.2 定時任務處理173

7.4 持久化174

7.4.1 基於全量模式的持久化174

7.4.2 基於增量模式的持久化176

7.4.3 基於增量模式持久化的優化178

第8章 分布式Redis180

8.1 水平拆分(sharding)181

8.1.1 數據分布181

8.1.2 請求路由182

8.2 主備復製(replication)182

8.2.1 主備復製流程183

8.2.2 斷點續傳183

8.3 故障轉移(failover)184

8.3.1 sentinel間的相互感知185

8.3.2 master的故障發現186

8.3.3 failover決策186

8.4 Redis Cluster187

8.4.1 拓撲結構187

8.4.2 配置的一緻性188

8.4.3 sharding190

8.4.4 failover193

8.4.5 可用性和性能196

第9章 Tair探秘198

9.1 Tair總體架構198

9.2 Config Server簡介199

9.3 Data Server簡介201

9.4 Tair高可用和負載均衡204

9.4.1 對照錶204

9.4.2 數據遷移219

9.5 存儲引擎220

9.6 Tair的API222

9.6.1 key/value相關API223

9.6.2 prefix相關的API226

第10章 EVCache探秘229

10.1 EVCache項目介紹230

10.1.1 EVCache的由來231

10.1.2 EVCache的發展232

10.1.3 EVCache的演進234

10.2 EVCache 的使用場景238

10.2.1 典型用例238

10.2.2 典型部署239

10.3 EVCache的性能240

10.3.1 EVCache集群的性能240

10.3.2 全局化復製時的性能問題242

10.3.3 Moneta項目中的組件性能243

10.4 EVCache 的高可用性244

10.4.1 AWS的多可用區244

10.4.2 EVCache對AWS高可用性的增強245

10.5 源碼與示例245

10.5.1 源碼淺析245

10.5.2 EVCache 示例253

第11章 Aerospike原理及廣告業務應用259

11.1 Aerospike架構259

11.2 Aerospike具體實現261

11.2.1 Aerospike集群管理261

11.2.2 數據分布263

11.3 Aerospike集群配置和部署265

11.3.1 搭建集群的方式與配置266

11.3.2 部署集群267

11.4 Aerospike與Redis的對比271

11.5 Aeropsike在廣告行業的具體應用272

11.5.1 Aerospike在個性化推薦廣告中的應用273

11.5.2 Aerospike在實時競價廣告中的應用274

第12章 社交場景架構進化:從數據庫到緩存283

12.1 社交業務示例283

12.1.1 業務模型283

12.1.2 業務場景284

12.1.3 業務特點285

12.2 關係(relation)的存儲286

12.2.1 基於DB的最簡方案286

12.2.2 DB的sharding方案288

12.2.3 引入緩存290

12.2.4 緩存的優化方案292

12.3 帖子(post)的存儲293

12.3.1 基於DB的方案294

12.3.2 引入服務端緩存296

12.3.3 本地緩存297

12.4 時間綫(timeline)的存儲297

12.4.1 基於DB的方案—push模式298

12.4.2 基於DB的方案—pull模式300

12.4.3 增量查詢引入服務端緩存302

第13章 緩存在社交網絡Feed係統中的架構實踐304

13.1 Feed係統架構304

13.2 Feed緩存模型307

13.3 Feed緩存架構的設計309

13.3.1 簡單數據類型的緩存設計310

13.3.2 集閤類數據的緩存設計312

13.3.3 其他類型數據的緩存設計314

13.4 Feed緩存的擴展 315

13.4.1 Redis的擴展315

13.4.2 計數器的擴展316

13.4.3 存在性判斷的擴展318

13.5 Feed緩存的服務化319

第14章 典型電商應用與緩存324

14.1 電商類應用的挑戰及特點324

14.2 應用數據靜態化架構高性能單頁Web應用325

14.2.1 整體架構326

14.2.2 CMS係統326

14.2.3 前端展示係統328

14.2.4 控製係統328

14.3 應用多級緩存模式支撐海量讀服務329

14.3.1 多級緩存介紹329

14.3.2 如何緩存數據331

14.3.3 分布式緩存與應用負載均衡332

14.3.4 熱點數據與更新緩存334

14.3.5 更新緩存與原子性336

14.3.6 緩存崩潰與快速修復336

14.4 構建需求響應式億級商品詳情頁337

14.4.1 商品詳情頁前端結構338

14.4.2 單品頁技術架構發展338

14.4.3 詳情頁架構設計原則343

14.4.4 遇到的一些問題349

第15章 同程鳳凰緩存係統基於Redis的設計與實踐357

15.1 同程鳳凰緩存係統要解決什麼問題357

15.1.1 Redis用法的淩亂358

15.1.2 從實際案例再看Redis的使用360

15.1.3 如何改變Redis用不好的誤區362

15.1.4 鳳凰緩存係統對Redis係統化改造364

15.2 用好Redis先運維好它366

15.2.1 傳統的Redis運維方式366

15.2.2 Redis的Docker化部署368

15.2.3 鳳凰緩存係統對Redis的監控369

15.2.4 鳳凰緩存係統對Redis的集群分片優化370

15.2.5 客戶端在運維中的作用371

15.2.6 鳳凰緩存係統在Redis運維上的工具372

15.3 鳳凰緩存係統的使用效果373

第16章 新的旅程374

16.1 更好的引入緩存技術374

16.1.1 緩存引入前的考量374

16.1.2 緩存組件的選擇375

16.1.3 緩存架構的設計376

16.1.4 緩存係統的監控及演進377

16.2 緩存分類總結377

16.3 緩存知識結構更多Tips378

16.3.1 緩存使用模式379

16.3.2 緩存協議379

16.3.3 緩存連接池380

16.3.4 幾個關注點383

16.3.5 管理緩存387

16.3.6 緩存可用性390

16.3.7 數據一緻性392

16.3.8 熱點數據處理393

16.3.9 注意事項Tips396


前言/序言

Praise 贊 譽

本書圍繞分布式緩存的基礎概念、開源框架、應用案例三方麵進行講解,從理論到實戰,循序漸進,深入淺齣。看完部分章節後,意猶未盡,欲罷不能。國內基於真實應用案例的好書太少瞭,君澤以及他的朋友們做到瞭這一點,十分期待這本書能早日上市。

—黃勇 特贊科技CTO、《架構探險》作者

分布式緩存,是任何一個互聯網公司在成長過程中都會麵臨的技術難題。本書作者結閤理論研究和長期的互聯網行業從業經驗,深入淺齣地介紹瞭分布式係統理論和分布式緩存實戰,給業界以藉鑒和啓發。本書是作者們的用心之作。

—硃攀 德比軟件架構師

緩存是軟件性能優化的大殺器,分布式緩存是網站架構的必殺技,玩轉緩存就玩轉瞭網站架構的半邊天。遺憾的是,目前市麵上專門講述分布式緩存的書籍不多,幸運的是本書就是一本這方麵的專著。本書所有作者都是多年工作在網站架構一綫的老司機,值得信賴,故將本書推薦給大傢。

—李智慧 《大型網站技術架構:核心原理與案例分析》作者

從十幾年前的Ehcache到最近幾年流行的Redis,從CDN、瀏覽器、API Gateway到後端微服務,以及數據訪問層的二級緩存,緩存無處不在。在體驗為王、唯快不破的時代,分布式緩存是關鍵。本書從理論到實踐,詳細剖析瞭分布式緩存的實現原理以及應用案例,是一本接地氣的好書。

—李林鋒 華為PaaS平颱架構師、公司總裁技術創新奬獲得者

隨著現代應用對速度的要求越來越高,對緩存機製的使用也越來越常見、越來越頻繁。本書以緩存機製的基本原理為開始,逐漸過渡至緩存係統的組建以及使用上麵,全書分析和講解瞭多個緩存係統,並列舉瞭緩存的各種使用場景。如果你正準備構建自己的緩存係統,又或者你想進一步學習更多與緩存有關的知識,那麼這本書將是你不容錯過的一本書。

—黃健宏 《Redis設計與實現》作者

在計算機的世界裏,不論硬件層麵還是軟件層麵,緩存都被廣泛應用於解決處理響應慢的瓶頸。我們在構建微服務架構係統的時候也一樣,緩存是提升性能的關鍵技術手段。然而,緩存在不同場景下的應用各有不同,要想用對緩存、用好緩存並不容易。本書針對不同的緩存類型、實現手段、算法策略做瞭非常細緻的講解,所以我推薦開發者和架構師們通過本書來對緩存做一次全麵的學習,這有助於更好地使用緩存來優化我們的係統性能。

—翟永超 《Spring Cloud微服務實戰》作者

不同的存儲介質,讀寫性能有很大的差異,價格亦是如此,性能越好的介質,價格就越高。把最常訪問的數據放在讀寫性能最好的設備上,達到成本和性能的均衡,這便誕生瞭緩存。本書的幾位作者都是大型分布式環境下曆練齣來的沙場老將,豐富的經驗和翔實的案例,對於互聯網行業的技術人員來說,頗有裨益。

—陳康賢 《大型分布式網站架構設計與實踐》 作者、阿裏巴巴技術專傢

如今的軟件係統,已經成為分布式係統的天下。分布式的語境對係統的設計與開發提齣瞭完全不一樣的挑戰,作為提升性能的關鍵要素—緩存,自然也不例外。在緩存的命中、更新與失效,以及數據一緻性保障等諸多方麵,分布式緩存應用的復雜度可能是按指數級增加的,許多問題都是我們在單機應用上無法涉獵的。倘若沒有分布式係統設計的實戰經驗,麵對分布式緩存的諸多問題,我們將束手無策。求助於網絡?講解緩存知識的文章是片鱗半爪,未成體係,故而無法窺其全部。本書的幾位作者都經曆過大型軟件係統的深度洗禮,書中內容都來自他們的一綫實戰。閱讀本書,讀者就能站在他們的肩膀上看得更遠,實在是幸運!

—張逸 民航信息技術架構師、 《恰如其分的軟件架構》譯者

緩存是當前互聯網的基石,極大彌補瞭關係型數據庫的天然缺陷。緩存技術也是每一個架構師的必修課,從最初的Memcached,到Redis及各種擴展架構,發展至今已經有些百花齊放的感覺。本書難得地進行瞭全麵梳理,並附以在電商、社交、廣告等典型場景下的大型應用。你值得擁有。

—蕭田國 高效運維社區發起人、DevOpsDays中國聯閤發起人

緩存是互聯網架構中最關鍵的環節,本書作者在緩存的性能及高可用方麵有豐富的經驗,很高興看到他們通過本書分享瞭多年的實踐精華。

—楊衛華 微博研發副總經理

互聯網高性能係統設計的核心之一就是緩存係統的設計。本書集閤瞭緩存理論、開源緩存係統、大規模業務中緩存的具體實踐,全方位解讀瞭分布式緩存設計,既能夠幫助讀者深入理解分布式緩存係統,又提供瞭很好的架構設計案例供參考,細細品讀,受益良多!

—李運華 阿裏遊戲資深技術專傢、 《麵嚮對象葵花寶典》作者



推薦序1 Foreword

緩存技術的大規模使用是互聯網架構區彆於傳統IT技術最大的地方,對緩存的理解和使用的深度決定瞭是否能架構齣一個高性價比、高擴展性的係統。阿裏巴巴的係統使用瞭大量緩存技術(內部緩存的産品名字叫Tair)。從2007年開始,緩存服務器的增長速度遠遠超過瞭數據庫服務器的增長速度,而因為對緩存的充分使用,係統具備的吞吐量能力的增速又遠遠高於緩存本身規模的增速。這是一件非常劃算的事情,成本下降非常明顯,大概使用1颱緩存服務器就可以完成以前4颱服務器的工作,從而為整體集群節省3颱服務器。

緩存代錶瞭高性能的一項技術,同時緩存也是係統架構裏非常核心的部分,一個係統緩存承擔著90%以上的熱點流量,緩存齣一點點問題,係統的可用性會馬上受到影響。在阿裏巴巴的係統架構討論會上,一般都會把做緩存産品的同事叫上,要求其在瞭解係統架構規模的前提下給齣流量規模、分區方案、熱點節點等方麵的建議。負責緩存産品的同事往往也需要對業務有所瞭解,否則就不能設計齣更好的産品。緩存的使用也使得架構更加清晰、更容易理解,流量走嚮變得更簡單,這使得係統持續可用性有瞭明顯的提升。

本書比較係統地介紹瞭緩存在各個層麵的工作原理、作用和價值。理解瞭緩存的相關知識,會對架構一個高性能分布式係統有很大的幫助。


—小邪(蔣江偉)阿裏研究員



Foreword 推薦序2

無處不在的緩存,空間換時間的藝術

Cache這個詞,據說來自於法語,本意是當CPU處理數據時,先到Cache中去尋找,如果數據在之前的操作已經讀取而被暫存其中,就不需要從主內存(Main memory)中讀取。後來 Cache的範圍有所擴大,凡是位於速度相差較大的兩種硬件之間,用於協調兩者數據傳輸速度差異的結構,都稱為Cache。

現在,我們談的緩存,已經遠遠突破瞭原有的概念,在我看來,緩存是一種通用的設計模式:這種模式利用增加存儲空間的方式,實現低速部件與高速部件之間的解耦。換而言之,隻要實現瞭解耦的地方,就有存在緩存的可能,既然解耦是計算機係統架構設計中最常用的手段,那麼緩存就必將在計算機係統中無處不在。緩存用空間換時間的方式解決問題,而空間不可能無限使用,使用緩存時我們通常會考慮如何選擇存儲方式、如何使用多級緩存節省空間、如何有效提高緩存的命中率、如何確定有效的更新策略等問題,這些思考會有相當普遍的適用性。

本書重點解讀瞭分布式係統下如何使用緩存。分布式係統中大規模使用緩存是從早期互聯網三大法寶(MemCache、反嚮代理、分庫分錶)開始的,利用這種集中式、大規模的緩存技術,我們解決瞭數據庫低速IO與高速應用之間的矛盾。我們也發現,除瞭緩存的通用問題之外,分布式係統緩存還需要解決更多的問題,例如如何對多種類型數據選擇不同的存儲方式、如何保證數據一緻性、如何提高緩存自身的可用性、如何增強係統的可維護性。為瞭係統性解決這些問題,分布式緩存逐漸變成瞭分布式架構係統中的一個基礎設施。

緩存的使用雖然廣泛,但把緩存作為一種基礎設施的發展曆史並不長,大多數的商業化軟件比較復雜,主要以內存數據庫為主,而輕量型分布式緩存在不同場景下有不同的關注點和使用方式。君澤集閤瞭一批老司機,為大傢展示瞭多種分布式係統中緩存的使用場景與方案,既有新浪微博這樣重量級社交平颱信息聚閤、分發緩存的方法,也有海量廣告業務信息撮閤的緩存模式;既有電商係統冷熱數據分離的緩存策略,也有對完整分布式係統緩存的技術選型和總結。

通過分布式、微服務架構,實現業務的雲化/數字化,建立起的應用生態是一個復雜的體係,其中方方麵麵的著作很多,但專注在緩存方麵的還沒有,本書選擇瞭這個方嚮,就是希望能幫助我們形成一個完整的技術視圖,我相信這是作者們做這件事的初衷。


—焦烈焱 普元信息CTO


Foreword 推薦序3

緩 存 為 王

君澤人很低調也很友善,第一次和他見麵還是在2016年的年底。2017年的春夏之交,當我正在機場為飛機晚點心煩不已的時候,收到瞭君澤的一條微信。內容是說他自己正在忙著準備一本書,而且把主要的章節內容發給瞭我。在百無聊賴之間我就讀瞭起來。

這本書是君澤組織國內互聯網技術領域具有實戰經驗的部分專傢,分工閤作聯閤撰寫的技術專著。以最常用、最有效果也最容易齣問題的緩存為主題。從基礎概念、開源框架和應用案例三個層次進行瞭討論。給我的感覺是既有理論也有實踐,既有廣度也有深度,既有國外的開源軟件也有國內的具體實踐案例,是非常值得深入閱讀和細心揣摩的一本工具書。

給我印象比較深刻的是開篇的“緩存為王”,因為今年年初我也專門寫過一篇同名的文章,論述瞭從網絡靠近用戶端的CDN,到內部網絡緩存,到應用緩存,再到數據庫緩存的一係列緩存手段、技術和方法。不敢說英雄所見略同,至少大傢的關注點差不多。我還記得在當初的文章中用瞭一句耐人尋味的話,“解決雪崩問題的最好辦法是不發生雪崩”。不論是在矽榖互聯網公司裏還是在國內的互聯網平颱上,曾多次遇到過海量規模的交易瞬間吞噬平颱的悲慘故事。核心的解決方案大同小異,都是通過緩存,逐層減少流量的衝擊,保護用戶的體驗和平颱的服務可用。金融、財務行業有現金為王的說法,互聯網技術行業用“緩存為王”清楚地概括瞭緩存的重要性。

這本書還深入淺齣地討論瞭Ehcache、Memcached、Redis、Tair、EVCache 等各種常用緩存開源係統的方案及精粹。我讀過不少國外有關緩存的技術專著,大多數偏原則和理論,具體實施方案和案例較少,特彆是結閤中國互聯網技術實踐的更少。所以君澤組織的這本書實際上填補瞭緩存技術文獻在這方麵的空白。尤其是結閤微博、社交和電商平颱的應用實踐探討,對想學習如何利用緩存技術解決實踐中具體問題的讀者大有裨益。

—陳斌 易寶支付CTO



作 者 寄 語 Foreword

我在這部書裏,負責編寫瞭Tair章節,閤作編寫瞭緩存周邊、動手寫緩存章節,期間閱讀瞭大量的代碼、整理瞭非常多的資料,希望能帶給讀者需要的知識。在一年多的時間裏,工作之餘的大部分時間,都投入到瞭書的編寫中。在這個過程中,傢人給瞭我極大的支持,這裏特彆感謝我的太太李春花。一年多的時間裏,有因為大促工作量激增,有因為工作變動導緻工餘時間減少,感謝右軍持續的鼓勵,感謝一同編寫本書的其他夥伴及時的幫助!

—劉璟宇 拍拍貸資深架構師

很幸運,從2009年新浪微博發展之初就參與微博平颱係統的的研發及架構工作,經曆瞭微博從起步到當前月活用戶數億的大型互聯網係統的技術演進過程。係統演進中經曆瞭很多麯摺、睏難、不眠之夜,多虧瞭@TimYang、@zhulei、@liudaoru等那麼多良師益友,一路上大傢誌同道閤披荊斬棘,迴頭看經曆的種種睏難卻正好是不斷進步的印記。最後感謝@右軍的邀請和大力組織,感謝@Mis曉曉 的包容和支持,正因為有瞭你們,我纔得以完成相關內容的編寫和完善。

—陳波 新浪微博平颱架構技術專傢

從事數據訪問層工作期間,會收到很多緩存方麵的技術支持,在支持的同時,對緩存也有瞭更深入的瞭解,也促使我思考如何將這些實踐經驗分享給更多的人。正好右軍邀請參與本書的寫作,便欣然同意。寫作期間,閱讀瞭大量的源碼,並和聯閤作者相互交流緩存的原理及實踐經驗,力求能夠呈現實用的技術。本書涉及的分布式緩存體係非常全麵,從分布式、Redis、Memcached等原理的剖析到大量的一綫實踐案例,並且對分布式緩存應用當中的一些痛點、難點進行瞭深入的闡述。希望本書能夠為想瞭解緩存技術的讀者帶來快樂和收益。

—何濤 唯品會架構師

承右軍兄邀請,有幸參與本書第11章“Aerospike原理及廣告業務應用”的編寫。本人雖然在互聯網廣告行業摸爬打滾十餘年,從廣告網絡到SSP、DSP,再到蘋果應用市場的推廣(ASO,ASM),從PC廣告到移動原生廣告都有所涉及。對於廣告係統架構搭建(存儲,計算,緩存)以及係統的高可用較熟悉之外,對於寫書確實是趕鴨子上架頭一迴。又由於平時工作繁忙,傢裏瑣碎事情亦多,幾有放棄之念想,但此事絕非君子所為。若如此辜負右軍兄及其他幾位一同寫書的弟兄,於心不忍,日後亦無顔麵對他們。故硬著頭皮,把此章寫完並交付齣版社。聽聞此章定稿之後,感覺如釋重負,精神亦有所高漲。當然,能夠堅持下去的另一個重要原因是,其他各位參與編寫本書的弟兄的鞭策和鼓勵。在這裏要特彆感謝右軍和老曹。由於本人水平有限,還望各位親愛的讀者海涵。

—宋慧慶 勤誠互動高級架構師

首先非常感謝右軍兄邀請我加入寫作團隊,我主要負責第3章、第4章,同此參與閤作編寫瞭第6章。雖然我自己經常寫一些博客文章,但是寫書和寫博客是完全不一樣的過程,寫書是要能夠帶領讀者逐步深入學習,而不是簡單地將知識點羅列齣來。在這個過程中非常感謝右軍和孫海亮對我進行認真的指導,讓我的寫作水平有瞭非常大的提高。當我第一篇稿子定稿的時候,我內心的成就感是很難用言語來錶達的。由於本書的寫作時間周期比較長,在中途的過程中由於工作繁忙,我也曾經有退齣的想法,右軍和曹哥給瞭我巨大的鼓勵,讓我學會瞭堅持,同時我的妻子和我的父母也給瞭我巨大的支持,讓我能夠學會與團隊協作。對於我來講這本書對我的意義已經超過內容本身的範疇,我也希望通過這本書能夠給我的孩子樹立一個貴在堅持和勇於嘗試的榜樣。最後由於本人寫作水平有限,還請各位讀者朋友海涵和包容。

—程超 愛農驛站首席支付技術專傢

Web應用相對於傳統的軟件,在服務的吞吐量方麵有更高的要求,也是其麵臨的主要難點之一。對於無狀態的應用服務,日益增加的吞吐量最終轉化成存儲層的壓力,使得後者既要解決數據一緻性問題,又要考慮性能和吞吐量,成為Web應用性能的關鍵,因此已有的文檔和書籍主要聚焦在它的優化上。

而緩存作為應用服務節點和持久化存儲節點間的輔助層,分擔著後者的吞吐量需求,好的緩存設計可以極大地降低存儲層的容量風險。本書從緩存的原理、實現到緩存在不同場景的實施方案給齣係統化的介紹,為“好的緩存設計”提供瞭指導。因此在受邀參與本書編寫時,既感到榮幸,又感到意義重大。

好的寫作依賴於熱情和投入,而書籍的編寫又需要長時間的毅力和堅持,這讓本書的編寫像是一段長跑裏需要不斷衝刺,也讓這份“意義重大”既是之於內容本身,也是之於作者的自我提升。感謝本書主筆於君澤的堅持,也感謝其他每一位作者的投入,他們鞭策著我在此領域學習和思考。限於自己的水平,謹希望所編寫的章節能為讀者們帶來一點幫助。內容有欠缺之處,也希望讀者批評指教,以此驅動這個領域的應用和實踐持續演進。

—邱碩 螞蟻金服技術專傢

作為一個70後的老碼農,一個半吊子全棧工匠,在中生代技術(freshman Technology)社區有幸認識瞭很多誌同道閤的技術人。因為自己在公眾號(wireless_com)上的一篇關於緩存基礎的隨筆而結識瞭@右軍,進而參與瞭本書的創作。在如今用戶體驗至上的時代,性能成為係統設計中的一種核心約束,在性能提升的各種技術手段中,緩存為王。隨著技術的演進,緩存同樣與時俱進。參與編寫的過程是一個對經驗梳理的過程,同時也是一個人提升的過程,尤其是和各位作者的切磋,獲益匪淺。每一位作者都犧牲瞭大量的閑暇時間,為本書的齣版付齣瞭巨大的努力。我感謝自己的妻兒,感謝傢人對自己的支持,希望這本書能夠不負眾望。

—曹洪偉 渡鴉科技CTO

2014年加入京東後,負責重新設計詳情頁架構,它是一個讀服務,從前端瀏覽器到後端存儲無處不用緩存,在實戰中通過運用大量緩存技術提升性能、解決棘手問題,比如618期間有人來刷你的接口,簡單上個緩存,會起到很大的保護作用,而且效果非常好。在運用緩存時有許多需要注意的地方,比如緩存一緻性是否需要強一緻;價格庫存數據能否緩存,緩存多久;緩存分布算法是使用一緻性哈希還是取模算法;熱點數據怎麼處理;緩存崩潰與快速恢復等等。要用好緩存並不是那麼容易的,希望讀者看完本書後能學到一招半式並應用到實戰中。

—張開濤 京東架構師

緩存在整個高並發架構設計中是重中之重的關鍵一筆,所以用好緩存是每次架構設計的必經之路。感謝右軍邀請我參與本書。我在本書中介紹瞭同程旅遊的鳳凰緩存係統(phoenix)是如何雲化管理同程全部的緩存集群,並治理各應用中的緩存使用的。也講述瞭一些我們為何要開發phoenix來解決緩存問題的坑事。迴首這些坑事,曆曆在目。各種睏難、各種痛苦伴隨著鳳凰緩存係統從構想到多個版本的更新上綫。希望本書能夠給踩到同樣坑事的讀者帶來幫助和快樂。

—王曉波 同程旅遊首席架構師



Preface 前  言

為瞭初心的紀念

一本曆時2年的書即將齣版難免有些激動,同時亦有些忐忑。激動在於這是一次有意義的社會實踐,諸多作者參與其中。至完稿時,作者與發起計劃時已有些不同。一些朋友因為各種原因退齣瞭,所以從堅持的角度看,完成就意味著第一層麵的成功。忐忑在於從初心齣發,通讀全稿仍有不足之處,諸位作者在具體實踐中所遇到的綫上問題遠非本書所能盡數容納。而最後精華的實踐章節亦經過公司PR審核,略有刪減。再一層,設計和編碼很重要,運維管理同等重要。一個好用、易用、穩定的運維工具也是選擇一套開源組件的重要參考因素,為瞭集中注意力,本書基本未覆蓋運維部分的內容,且待有心人續之。寫一本書,麵世之後,作者或喜或憂,因為臧否之權利在於讀者。

自覺而言,本書適閤有一定研發經驗的朋友閱讀,它山之石,亦有攻玉之效。本書在邏輯上可分為三大篇章:基礎概念篇、開源框架篇、應用案例篇。基礎概念除瞭基礎知識,也介紹瞭一些分布式方麵的方法和思路;開源框架篇遴選瞭近年來流行的框架(比如Redis),同時對淘寶Tair、EVCache也做瞭一些探索。在Redis大行其道之時,對於Memcached及其周邊知識也做瞭介紹,某些公司還有大量的Memcached實例,比如微博、Twitter等。工具的革新總是源自需求的不斷被滿足,而根據被滿足的特性可以歸納其共性,比如解決單點高可用問題就是一個普適性問題,涉及主從模式、雙活模式等,可用性同時又和性能、數據一緻性相關。緩存為性能而生,但“緩存”設施的存在就決定瞭這個設施要符閤分布式理論的要求。業界介紹理論和概要,或介紹設計原則的書不少,但拿齣具體實踐的稀有,比如新浪微博、Twitter這樣的社交SNS具體如何設計緩存。簡約而不簡單!在應用案例篇,筆者邀請瞭對應領域的專傢為大傢解讀案例,可以讓大傢觸摸到真實的設計意圖。重要的是大傢可以獲得不同場景下不同設計策略的啓發。

本書的産生要追溯到多年前。筆者一直對緩存技術抱有熱情,關注開源框架的發展,亦在工作中關注所遇、所見,乃至所聽的案例。從應用程序研發方麵看分布式緩存,並不需要所有的程序員都具備開發一套組件的能力,但是需要具備正確使用它的能力。正如易寶CTO陳斌老師所言:“解決雪崩問題的最好辦法是不發生雪崩”。不論是在矽榖互聯網公司裏還是在國內的互聯網平颱上,曾多次遇到過海量規模的交易瞬間吞噬平颱的悲慘故事。筆者亦瞭解一些緩存因為代碼缺陷或者使用不當被擊穿的案例,不同數量級的請求産生的結果有天壤之彆,不可不慎。

兩年前偶遇機械工業齣版社的楊福川老師,攀談之下就萌發瞭創作本書的念頭。但由於工作繁忙且想呈現心中所想之提綱,故邀請一些不同場景下的專傢共同完成。組團過程多有波摺,特彆感動的是北京的孔慶龍兄。他非常有興趣參與閤作,但時逢小孩即將齣生,為此,孔兄開瞭一次傢庭會議來討論此事。雖然孔兄後續未決定參與,但可見其待人之真、之誠,是值得交的朋友。兩年間發生瞭不少事情,劉暻宇(leo)、何濤、曹洪偉和程超都換瞭工作。在本書項目開始時程超傢的小朋友還未齣生,現在都快2歲瞭。大傢都很忙,大約1個月碰一下進度,有時候可能一點進展都沒有。期間,程超和leo都一度要退齣,終堅持瞭下來。還有些朋友中間退齣瞭,同時有陳波、王曉波等朋友加入。到這時,啥時候齣版已不那麼心焦瞭,水到渠成。就是問初心,我們有沒有盡自己的努力來呈現一份關於工具書的紀念?

特彆感謝曹洪偉身體力行,按時按質完成瞭分配的章節,同時review瞭不少章節,帶動瞭這個虛擬組織邁上一個新颱階。這是一本書的編寫過程,是一次心靈的旅行,是一次基於互聯網的跨組織協同,也是關於工作和生活的點綴。感謝妻子曉娜對於我寫作的支持,她對於進度的關注甚於我自己。她花瞭大量的時間輔導兩個小朋友的學習,雖然周末有輔導班、傢務等各種事項,但我總能申請到一些時間來構思本書。本書也是送給我的兩個寶貝的禮物。這個禮物是初心,想到什麼有意義的事情要義無反顧去做;同時,這個禮物也代錶“堅持”,如同寫作文一樣,觀察、總結,然後不斷練習。

同時還要感謝所有的閤作者,我們交叉review瞭所有章節。感謝機械工業齣版社的楊福川老師、孫海亮老師。孫老師的審閱非常專業,從讀者視角直麵問題所在。硃攀兄弟review瞭部分章節,在寫作過程中和高磊兄弟、丁浪兄弟也有交流,一並錶示感謝。

囿於篇幅和知識局限,錯漏之處難免,後續將通過勘誤和調整完善的形式持續優化。為瞭初心的紀念,一次心靈的旅遊!祝大傢閱讀愉快!


於君澤(右軍)



《數據洪流中的定海神針:高性能數據存儲與檢索技術詳解》 在信息爆炸的時代,數據以驚人的速度增長,而如何高效、穩定地存儲和檢索這些海量數據,成為瞭現代軟件係統乃至整個數字世界的基石。本書並非聚焦於分布式緩存的某個特定實現或原理,而是將目光投嚮更廣闊的領域——高性能數據存儲與檢索技術。我們將深入探討構成數據基礎設施核心的各類技術,剖析它們如何在復雜的業務場景中提供可靠的支撐,並最終揭示如何構建一個能夠應對數據洪流的堅實體係。 第一部分:基石 — 數據存儲的演進與核心原理 從磁盤到內存:存儲介質的演進與性能考量 機械硬盤 (HDD) 的生命周期與局限: 盡管已逐漸被淘汰,但理解HDD的尋道、鏇轉延遲等原理,對於理解後續技術為何齣現至關重要。我們將迴顧其工作機製,以及在數據量和讀寫速度上的瓶頸。 固態硬盤 (SSD) 的革命: NAND閃存技術如何徹底改變瞭存儲性能?本書將深入剖析SSD的讀寫機製、磨損均衡、垃圾迴收等關鍵技術,以及它們對應用性能帶來的顛覆性提升。我們將詳細解讀SATA、NVMe等接口標準,以及它們在不同應用場景下的性能錶現。 內存的價值: 內存作為最快的存儲介質,其在高性能計算中的地位不言而喻。我們將討論DRAM、SRAM的結構與特性,以及它們在 CPU 緩存、主內存中的作用。同時,也會探討一些新興的內存技術,如3D XPoint等,以及它們對未來數據存儲的潛在影響。 存儲分層策略: 如何根據數據的訪問頻率和重要性,在不同存儲介質之間進行高效分層,是優化成本和性能的關鍵。我們將介紹各種存儲分層模型,以及自動化分層技術在現代數據中心的應用。 數據模型與組織:關係型、NoSQL及其演化 關係型數據庫 (RDBMS) 的黃金時代: ACID特性、SQL語言、事務管理等核心概念,為何讓關係型數據庫成為業務係統的首選?我們將迴顧其發展曆程,深入剖析錶、索引、視圖、存儲過程等結構,以及事務隔離級彆、鎖機製等並發控製策略。 NoSQL的興起與多樣化: 隨著大數據時代的到來,關係型數據庫在某些場景下的局限性逐漸顯現。本書將係統性地介紹各種NoSQL數據庫的分類及其核心理念: 鍵值存儲 (Key-Value Stores): 如Redis(作為其通用性介紹)、Memcached(作為其早期代錶),它們如何實現極簡的數據模型和極緻的讀寫性能?我們將分析哈希錶、字典等數據結構的應用,以及在數據一緻性模型上的權衡。 列式存儲 (Columnar Stores): 如HBase、Cassandra(作為其代錶),它們如何優化麵嚮分析場景的查詢?我們將深入理解數據按列存儲的優勢,稀疏列、壓縮算法等技術,以及它們在OLAP場景下的卓越錶現。 文檔數據庫 (Document Databases): 如MongoDB,如何靈活地存儲和查詢半結構化數據?我們將探討JSON/BSON等文檔格式,索引策略,以及靈活模式的優勢與挑戰。 圖數據庫 (Graph Databases): 如Neo4j,如何處理復雜的關係網絡?我們將介紹節點、邊、屬性等基本概念,以及圖遍曆算法在社交網絡、推薦係統等領域的應用。 NewSQL的融閤之道: 試圖結閤關係型數據庫的ACID特性與NoSQL的可擴展性,NewSQL數據庫(如TiDB、CockroachDB)是如何實現這一目標的?我們將探討其分布式事務、共識算法等底層技術。 數據一緻性與可用性: CAP 定理與 BASE 理論的博弈 CAP 定理的深層解讀: 為什麼分布式係統不可能同時滿足一緻性(Consistency)、可用性(Availability)和分區容錯性(Partition Tolerance)?我們將通過具體的案例,分析在不同網絡分區情況下,係統如何在 C、A、P 之間做齣取捨。 BASE 理論的實踐意義: 基本可用(Basically Available)、軟狀態(Soft State)、最終一緻性(Eventually Consistent)——在對可用性要求極高的場景下,如何設計能夠容忍局部失效並最終達到一緻的數據係統?我們將探討版本嚮量、讀修復、寫修復等最終一緻性實現機製。 各種一緻性模型: 強一緻性、讀寫一緻性、會話一緻性、最終一緻性……不同的一緻性模型在哪些場景下適用?本書將詳細對比它們的優缺點,以及在實際應用中的權衡。 第二部分:實戰 — 構建高性能數據檢索係統 索引:提升查詢效率的藝術 B樹與B+樹: 為什麼它們是關係型數據庫中最常用的索引結構?我們將從樹的結構、查找過程、插入刪除操作等方麵進行詳細講解,以及它們在磁盤I/O優化方麵的作用。 哈希索引: 如何在鍵值存儲中實現O(1)的平均查找時間?我們將分析哈希衝突的解決策略,以及其在內存數據庫中的優勢。 全文檢索索引: Elasticsearch、Solr等搜索引擎是如何實現高效的文本搜索的?我們將深入剖析倒排索引、詞項詞典、TF-IDF、BM25等核心概念。 空間索引: R樹、Quadtree等如何支持地理空間數據的快速查詢?我們將探討其在地圖服務、LBS應用中的重要性。 索引優化策略: 復閤索引、覆蓋索引、前綴索引、延遲更新索引……如何根據查詢模式選擇和優化索引,以達到最佳性能? 查詢優化:讓數據“跑”起來 查詢解析與重寫: SQL查詢是如何被解析成一個抽象語法樹,並進行預處理的? 查詢計劃生成與選擇: 數據庫如何評估各種執行路徑,並選擇最優的查詢計劃?我們將探討啓發式規則、代價估算、動態規劃等技術。 連接算法: 嵌套循環連接、哈希連接、歸並連接——它們各自的優缺點以及適用場景。 物化視圖與緩存: 如何通過預計算和存儲查詢結果來加速重復性查詢? SQL性能調優實戰: 通過分析慢查詢日誌、執行計劃,以及調整查詢語句、優化錶結構,來提升數據庫的整體性能。 大數據下的檢索挑戰與解決方案 批處理查詢 (OLAP): 傳統OLTP係統難以應對海量數據的分析需求。我們將介紹Hadoop MapReduce、Spark SQL等批處理框架,以及它們如何並行處理大規模數據。 實時查詢 (OLTP) 與近實時查詢: 如何在保證事務處理性能的同時,提供快速的查詢能力?我們將探討OLTP-OLAP混閤負載的解決方案,以及流式處理與即席查詢的結閤。 數據倉庫與數據湖: 它們在數據存儲、處理和分析方麵的作用是什麼?我們將對比兩者的架構、數據模型和應用場景。 搜索與分析的融閤: 如何將搜索技術應用於大數據分析,實現更靈活、交互式的數據探索? 第三部分:架構 — 構建彈性、可伸縮的數據服務 分布式係統設計原則: 服務化與微服務: 如何將復雜的數據服務拆解為獨立、可管理的單元? 負載均衡: 客戶端負載均衡、服務器端負載均衡,以及各種負載均衡算法(輪詢、加權輪詢、最小連接等)。 故障轉移與容錯: 如何設計係統以應對節點故障、網絡中斷等問題?我們將探討心跳機製、超時設置、重試策略等。 可伸縮性: 如何通過增加或減少資源來應對流量變化?我們將分析水平伸縮與垂直伸縮的優劣。 數據分片與分區: 如何將海量數據分散到多個節點,以提高存儲和查詢的並行度?我們將深入探討範圍分片、哈希分片、一緻性哈希等技術。 分布式數據管理: 分布式事務: 兩階段提交 (2PC)、三階段提交 (3PC)、Paxos、Raft等分布式共識算法,為何在分布式係統中實現事務如此睏難,又如何解決? 分布式鎖: ZooKeeper、Redis等在分布式環境下的鎖機製,以及它們的應用場景。 分布式配置管理: ZooKeeper、etcd等如何為分布式係統提供統一的配置服務? 數據同步與復製: 主從復製、多主復製、讀寫分離,以及各種復製策略在保證數據可用性和一緻性中的作用。 構建高可用、高性能的數據平颱: 案例研究: 深入分析大型互聯網公司在構建高性能數據存儲與檢索係統時的架構演進,例如電商平颱的商品檢索、用戶數據存儲、交易數據處理等。 技術選型與權衡: 如何根據業務需求、成本、團隊技術棧等因素,選擇閤適的數據存儲與檢索技術? 監控與運維: 如何有效地監控數據係統的健康狀況,並進行故障排查和性能優化? 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的視角,理解在瞬息萬變的數據世界中,構建強大、高效數據基礎設施所涉及的關鍵技術和設計理念。無論您是數據工程師、後端開發者,還是架構師,都能從中獲得寶貴的知識和實踐指導,從而更好地應對數據洪流帶來的挑戰。

用戶評價

評分

市麵上的技術書籍,往往容易陷入兩個極端:要麼過於淺顯,泛泛而談,缺乏深度;要麼過於晦澀,充斥著復雜的數學公式和晦澀的術語,讓普通讀者望而卻步。《深入分布式緩存:從原理到實踐》這本書,恰好找到瞭一個絕佳的平衡點。它在保持技術深度的同時,又非常注重內容的易讀性和實踐性。我個人感覺,作者在組織內容的時候,花費瞭大量的心思。他並沒有一股腦地拋齣所有知識點,而是循序漸進,從易到難,層層遞進。比如,在講解數據分片和路由的時候,作者先從最簡單的哈希分片講起,然後逐步引入一緻性哈希,並且詳細分析瞭它們各自的優缺點以及在實際應用中的注意事項。這種由淺入深、由點到麵的講解方式,讓我這個非科班齣身的讀者,也能夠輕鬆地跟上作者的思路。而且,書中穿插的許多實際案例和經驗分享,更是讓原本枯燥的技術概念變得生動有趣。它不僅僅是一本技術書籍,更像是一位資深工程師在傳授他的寶貴經驗。這本書給我最大的啓示是,技術學習不是孤立的,而是需要融會貫通,並且能夠將理論與實踐相結閤,纔能真正掌握一項技術。

評分

在閱讀《深入分布式緩存:從原理到實踐》之前,我對分布式緩存的理解,大概停留在“把常用的數據放到內存裏,提高訪問速度”這個層麵。我可能知道一些常見的分布式緩存産品,比如Redis、Memcached,也知道它們有一些集群模式,但對於它們內部是如何工作的,以及在分布式環境下如何保證數據的一緻性、可用性和性能,卻知之甚少。這本書徹底顛覆瞭我之前的認知。它從最基礎的鍵值存儲模型開始,逐步深入到分布式緩存的架構設計、一緻性保證、故障處理、性能優化等各個方麵。我尤其欣賞書中對於一緻性算法的講解,比如 Paxos、Raft 的原理,雖然這些算法本身比較復雜,但作者通過清晰的圖示和通俗易懂的語言,將它們的核心思想和應用場景解釋得非常到位。這讓我能夠理解,為什麼在分布式係統中,保持數據的一緻性是如此的睏難,以及各種解決方案的精妙之處。這本書讓我從一個“使用者”變成瞭一個“理解者”,甚至可以說是一個“思考者”。它讓我不再僅僅依賴於現有的工具,而是能夠基於原理去評估和設計更適閤自己業務場景的分布式緩存方案。

評分

坦白說,我拿到《深入分布式緩存:從原理到實踐》的時候,心裏還是有點打鼓的。分布式緩存這東西,聽起來很高大上,但實際上很多時候我們接觸到的可能隻是某個雲服務商提供的托管緩存,或者是一些封裝好的SDK,對底層的實現原理瞭解得並不深入。我擔心這本書會太偏重理論,脫離實際,讀起來枯燥乏味。但事實證明,我的擔心是多餘的。這本書的內容,雖然深入,但卻非常接地氣。它並沒有迴避實際開發中會遇到的各種棘手問題,比如如何處理緩存穿透、緩存擊穿、緩存雪崩,以及如何進行有效的緩存預熱和降級。作者在講解這些問題的解決方案時,並沒有僅僅給齣一些通用的模闆,而是深入分析瞭産生這些問題的根本原因,並且提供瞭多種可行的策略,以及對每種策略的優劣勢進行瞭詳細的分析。我印象特彆深刻的是關於緩存失效策略的部分,作者列舉瞭多種失效機製,並詳細闡述瞭它們的應用場景和注意事項,這讓我對如何選擇閤適的失效策略有瞭全新的認識。這本書的實用性在於,它不僅教你認識問題,更教你如何係統地、有策略地解決問題,並且能夠預判潛在的風險。

評分

《深入分布式緩存:從原理到實踐》這本書,說實話,我剛拿到它的時候,並沒有抱太大的期望。市麵上講分布式係統、講緩存的書籍實在太多瞭,很多都隻是停留在錶麵的概念堆砌,或者是對某個開源組件的簡單介紹,缺乏深入的思考和係統的梳理。我當時是抱著一種“姑且看看,說不定有什麼亮點”的心態開始翻閱的。然而,越讀越讓我驚喜。它並沒有像我預期的那樣,隻是羅列各種技術名詞,而是以一種非常紮實、有邏輯的方式,層層剝開分布式緩存的復雜麵紗。從最基礎的緩存失效問題,到如何設計一緻性協議,再到各種實際應用場景下的考量,作者都講解得鞭闢入裏,而且充滿瞭前人的經驗和智慧。這本書的強大之處在於,它不僅僅是告訴你“怎麼做”,更重要的是告訴你“為什麼這麼做”,以及“這麼做的潛在風險和權衡”。它不是一本看完就能立刻上手搭建高並發係統的速成手冊,而是一本需要你靜下心來,反復品味,並且需要結閤自身工作進行思考的書。那些對於分布式緩存的底層機製、並發控製、數據一緻性等核心問題的深入剖析,是我之前閱讀過的任何書籍都無法比擬的。如果你真的想理解分布式緩存的精髓,而不是僅僅停留在API的使用層麵,那麼這本書絕對是繞不過去的坎。它提供瞭一個非常宏觀的視角,讓你能夠從根本上理解分布式緩存的價值和挑戰。

評分

我一直覺得,技術書籍最大的魅力在於它能夠將抽象的概念具象化,並且能夠引導讀者去思考更深層次的問題。《深入分布式緩存:從原理到實踐》在這方麵做得非常齣色。我尤其喜歡其中關於緩存一緻性模型的部分。它詳細對比瞭不同一緻性模型(如強一緻性、最終一緻性)的優缺點,以及它們在實際場景中的適用性。這不僅僅是概念的解釋,作者還通過大量的例子,生動地展現瞭不同模型在麵對並發讀寫、網絡分區等情況時的錶現,讓我對這些抽象的概念有瞭非常直觀的理解。我之前也接觸過一些分布式緩存的方案,但很多時候隻是知道它們能做什麼,卻不明白它們為什麼會這樣設計。這本書就像一個解密者,揭示瞭這些設計的背後邏輯和權衡。它讓我明白,任何一個技術方案的齣現,都不是憑空産生的,而是為瞭解決特定問題,並且必然伴隨著一些妥協。書中對於CAP理論、PACELC等經典理論的引用和解讀,也讓我更加清晰地認識到分布式係統的本質。它不是在炫技,而是在引導讀者建立一種嚴謹的、基於原理的技術思維。這本書的閱讀體驗,更像是在與一位經驗豐富的架構師進行深入的對話,從他的經驗和思考中汲取養分。

評分

是瞭解分布式很重要的一本書,需要細細研讀

評分

對互聯網開發用到的多種緩存技術進行瞭講解,推薦後颱開發人員閱讀。

評分

內容還是比較空泛,不過可以作為研讀相關技術的索引,在互聯網這麼發達的今天,通過gg和bd深入的學習不是很難

評分

包裝仔細,産品不錯,給予好評!

評分

還不錯,包裝。排版啥的都挺好的,但是內容還沒來得及看,還不能作評論

評分

書質量不錯,內容豐富,經典書籍

評分

還沒來得及看,一點點來吧

評分

好書,很有深度,有很好入門,實用性個理論性都不差

評分

包裝很好,內容很好,準備認真看,加油,努力。

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