Python云原生：构建应对海量用户数据的高可扩展Web应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[印度] Manish Sethi（马尼什·塞西） 著，宋净超 译

图书标签:

• Python
• 云原生
• Web应用
• 高可扩展
• 海量数据
• 微服务
• Docker
• Kubernetes
• DevOps
• API

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121341779

版次：1

商品编码：12365097

品牌：Broadview

包装：平装

开本：16开

出版时间：2018-07-01

用纸：胶版纸

页数：324

字数：405000

产品特色

编辑推荐

适读人群 ："网页制作工具－ 程序设计"

云原生是云计算时代的发展趋势和必然结果，将持续领航云时代架构理念

用Python语言进行开发，易如门，易掌握，集现今诸多热点技术之大成

流程完整，示例具体详细，一个实际开发案例贯穿始终，全面开放代码

内容简介

《Python云原生：构建应对海量用户数据的高可扩展Web应用》以一个应用开发贯穿始终，从云原生和微服务的概念原理讲起，使用Python构建云原生应用，并使用React构建Web视图。为了应对大规模的互联网流量，使用了Flux构建UI和事件溯源及CQRS模式。考虑到Web应用的安全性，《Python云原生：构建应对海量用户数据的高可扩展Web应用》对此也给出了解决方案。书中对于关键步骤进行了详细讲解并给出运行结果。读者可以利用Docker容器、CI/CD工具，敏捷构建和发布本书示例中的应用到AWS、Azure这样的公有云平台上，再利用平台工具对基础设施和应用的运行进行持续监控。

作者简介

Manish Sethi是一名在印度班加罗尔工作的工程师。在他的职业生涯中，曾为初创公司和财富10强公司工作，帮助企业采用云原生方法来构建大规模可扩展产品。他经常花时间学习和使用新技术，并积极地使用无服务器架构、机器学习和深度学习等方法解决实际问题。他还撰写博客，在聚会上发表演讲，从而为班加罗尔DevOps和Docker社区贡献自己的所学。

译者简介

宋净超，就职于蚂蚁金服，Kubernetes及云原生应用布道师，Service Mesh爱好者社区联合发起人。乐于分享，拥抱开源，活跃于Kubernetes及微服务开发者社区。经常作为讲师在Qcon、ArchSummit等技术会议上进行分享，也常参与云栖大会等行业会议和线下Meetup。喜欢在个人博客（https://jimmysong.io）上发表见解，发布开源教程。业余时间喜欢摄影和旅游。

目录

1 云原生应用和微服务简介 1

云计算简介 2

软件即服务 3

平台即服务 4

基础设施即服务 4

云原生概念 5

云原生为何物？为何重要 5

云原生运行时环境 6

云原生架构 6

理解十二要素应用 9

设置Python环境 11

安装Git 11

安装和配置Python 19

熟悉GitHub和Git命令 26

本章小结 27

2 使用Python构建微服务 29

Python概念解析 29

模块 29

函数 30

微服务模型 31

构建微服务 32

构建user资源的方法 38

构建tweet资源的方法 47

测试RESTful API 52

单元测试 53

本章小结 56

3 使用Python构建Web应用 57

应用入门 58

创建应用程序用户 59

使用Observable和AJAX 61

绑定数据到adduser模板 63

用户发送推文 65

在推文模板上使用Observable和AJAX 67

绑定数据到addtweet模版 69

CORS——跨源资源共享 71

Session管理 72

Cookies 75

本章小结 76

4 与数据服务交互 77

MongoDB有什么优势，为什么要使用它 77

MongoDB中的术语 78

安装MongoDB 79

初始化MongoDB数据库 80

在微服务中集成MongoDB 82

处理user资源 83

处理推文资源 90

本章小结 93

5 使用React构建Web视图 95

理解React 95

配置React环境 96

安装node 96

创建package.json 97

使用React构建webViews 98

在微服务中集成Web视图 106

用户验证 109

用户登录 109

用户注册 111

用户资料 114

用户注销 117

测试React webViews 117

Jest 118

Selenium 118

本章小结 118

6 使用Flux来构建UI以应对大规模流量 119

Flux介绍 119

Flux概念 120

在UI中添加日期 121

使用Flux创建UI 121

动作和分派器 122

数据源 125

本章小结 134

7 事件溯源与CQRS 135

简介 136

理解事件溯源 138

事件溯源定律 140

CQRS介绍 142

CQRS架构的优点 144

事件溯源与CQRS面临的挑战 145

应对挑战 146

解决问题 146

使用Kafka作为事件存储 151

使用Kafka做事件溯源 152

工作原理 154

本章小结 154

8 Web应用的安全性 155

网络安全性和应用安全性 155

网络应用栈 155

开发安全的Web应用程序建议 176

本章小结 176

9 持续交付 177

持续集成与持续交付的变迁 177

理解SDLC 177

敏捷开发流程 178

持续集成 180

Jenkins持续集成工具 182

安装Jenkins 182

配置Jenkins 185

Jenkins自动化配置 188

Jenkins安全配置 189

插件管理 190

版本控制系统 191

设置Jenkins job 191

理解持续交付 198

持续交付的诉求 198

持续交付与持续部署 199

本章小结 199

10 应用容器化 201

Docker介绍 201

关于Docker和虚拟化的一些事实 202

Docker Engine——Docker的骨干 202

配置Docker环境 203

Docker Swarm 206

在Docker中部署应用 210

构建和运行MongoDB Docker服务 211

Docker Hub是用来干什么的 214

Docker Compose 221

本章小结 223

11 部署到AWS云平台 225

AWS入门 225

在AWS上构建应用程序基础架构 227

生成认证密钥 229

Terraform——基础设施即代码构建工具 233

CloudFormation——构建基础设施即代码的AWS工具 244

云原生应用的持续部署 251

工作原理 252

本章小结 259

12 部署到Azure云平台 261

Microsoft Azure入门 261

Microsoft Azure基本知识 263

在Azure中创建虚拟机 265

在Azure中使用Jenkins CI/CD流水线 280

本章小结 285

13 监控云应用 287

云平台上的监控 287

基于AWS的服务 288

CloudWatch 288

CloudTrail 293

AWS Config service 294

Microsoft Azure服务 296

Application Insights 296

ELK技术栈介绍 299

开源监控工具 305

Prometheus 305

本章小结 308

前言/序言

　　译者序
　　本书主要讲解如何使用Python来构建云原生应用，其中包含了对云原生应用架构和微服务概念的解析，还包括了使用React来构建Web UI，使用MongoDB来存储数据，使用Kafka消息队列、CQRS和事件溯源的方式来支持分布式处理等内容。然后详细演示了如何使用Jenkins来做CI/CD，将应用部署到AWS或Azure云平台上。
　　整本书一气呵成，一个示例贯穿始终，即构建一个“微博”应用。记得当年我还在读大学的时候，还使用Java构建过类似微博的Web应用，那也是我第一次构建Web应用，但是那时只是为了学习JSP和Java Web应用，也没有用到什么开发框架，而且只是在本地运行。我在看到本书时有种相见恨晚的感觉，如果当初我就读了这本书，那么使用Python构建一个可扩展的Web应用不是轻而易举吗？还可以将应用程序部署到云平台上，让自己的成果公之于众，这对于自己的技术生涯也是不小的激励。本书给出了构建应用的详细步骤和代码示例，甚至每一步的输出结果和页面截图都给出了，所以本书十分适合全栈工程师和想要使用Python构建云原生应用的开发者学习。
　　Python也是我最喜欢的语言之一，它简单，优美，容易使用，而且是很多操作系统都内置支持的编程语言。Python有着众多第三方包和框架，使用它不仅可以快速开发Web应用，还可以进行数据分析、机器学习，甚至调用其他语言，所以有人将Python称为“胶水”语言。现在使用Python构建云原生应用又成了广大Python爱好者的新方向。
　　在翻译本书前，我已经翻译过Cloud Native Go这本书，同时在很多会议和网站上分享过有关云原生的话题。还创建了“云原生应用架构”公众号（CloudNativeGo），欢迎读者朋友关注。也欢迎大家通过我的Twitter（@jimmysongio）、GitHub（https://github.com/rootsongjc）和博客（https://jimmysong.io）与我交流。由于译者的精力和时间有限，书中难免会出现一些纰漏，欢迎广大读者指正。
　　Kubernetes与云原生应用布道者 宋净超
　　2018年5月于北京
　　前言
　　随着当今商业的迅速发展，企业为了支撑自身的迅速扩张，仅仅依靠自有的基础设施是远远不够的。因此，他们一直在追求利用云的弹性来构建支持高度可扩展应用程序的平台。
　　本书是你一站式地了解使用Python构建云原生应用架构的理想读本。本书首先介绍了什么是云原生应用架构以及它们能够帮助你解决哪些问题。然后介绍了如何使用REST API和Python构建微服务，并通过事件驱动的方式构建Web层。接下来，探讨了如何与数据服务进行交互，并使用React构建Web视图。之后详细介绍了应用程序的安全性和性能，以及如何在Docker中容器化你的服务。最后，讨论了如何在AWS和Azure平台上部署你的应用程序。在部署了应用程序后，围绕应用程序故障排查的一系列概念和技术结束了这本书。
　　本书内容
　　第1章 云原生应用和微服务简介，讨论云原生架构的基本概念和构建应用程序开发环境的方法。
　　第2章 使用Python构建微服务，构建自己的微服务知识体系并根据用例进行扩展。
　　第3章 使用Python构建Web应用，构建一个初始的Web应用程序并与微服务集成。
　　第4章 与数据服务交互，教你如何将应用程序迁移到不同的数据库服务。
　　第5章 使用React构建Web视图，讨论如何使用React构建用户界面。
　　第6章 使用Flux来构建UI以应对大规模流量，帮助你理解如何使用Flux创建可扩展的应用程序。
　　第7章 事件溯源与CQRS，讨论如何以事件形式存储合约（transaction）。
　　第8章 Web应用的安全性，讨论如何让你的应用程序免受外部威胁。
　　第9章 持续交付，介绍应用程序频繁发布的相关知识。
　　第10章 应用容器化，讨论容器服务和在Docker中运行应用程序的方法。
　　第11章 部署到AWS云平台，教你如何在AWS上构建基础设施并建立应用程序的生产环境。
　　第12章 部署到Azure云平台，讨论如何在Azure上构建基础设施并建立应用程序的生产环境。
　　第13章 监控云应用，介绍不同的基础设施和应用的监控工具。

Python云原生：构建应对海量用户数据的高可扩展Web应用 拥抱云的浪潮，驾驭数据的洪流 在当今互联网时代，用户数据的爆炸式增长和瞬息万变的业务需求，对Web应用程序的可扩展性、弹性和可靠性提出了前所未有的挑战。传统的单体应用架构已难以应对海量用户并发访问和数据处理的压力，而云原生技术的兴起，为我们提供了全新的解决方案。本书将带领读者深入探索如何利用Python这门强大而灵活的语言，结合云原生核心理念和技术栈，构建能够应对海量用户数据、实现超高可扩展性的Web应用程序。 本书并非一本浅尝辄止的入门指南，而是旨在为有一定Python Web开发基础的开发者提供一条通往云原生架构的实践路径。我们将不只是罗列概念，而是聚焦于实际的构建过程，从基础架构设计到核心组件的选型，再到具体的实现细节，力求为读者打造一本既有理论深度，又具实践指导意义的工具书。 核心理念：云原生下的Web应用再思考 在踏上云原生之旅前，我们首先需要重新审视Web应用程序的设计理念。本书将深入探讨以下核心概念，并将其贯穿于整个应用构建的过程中： 微服务架构： 告别庞大的单体，我们将学习如何将复杂的Web应用拆解为一系列独立、自治、轻量级的微服务。这不仅有利于团队协作和独立部署，更能显著提升系统的灵活性和可维护性。我们将讨论微服务的划分原则、服务间通信机制（如RESTful API、gRPC、消息队列），以及如何管理日益增多的微服务。 容器化与编排： 容器技术（如Docker）为应用提供了标准化的运行环境，解决了“在我机器上可以运行”的难题。而Kubernetes作为事实上的容器编排标准，则让我们能够高效地自动化部署、扩展和管理容器化应用。本书将详细介绍如何将Python Web应用容器化，并学习使用Kubernetes进行部署、伸缩和故障恢复。 声明式API与基础设施即代码（IaC）： 云原生强调通过声明式API来定义和管理基础设施。我们将学习如何使用IaC工具（如Terraform、CloudFormation）来自动化地配置和管理云资源，确保环境的一致性和可重复性。 持续集成/持续部署（CI/CD）： 自动化构建、测试和部署是云原生应用实现快速迭代和可靠交付的关键。本书将指导读者如何搭建高效的CI/CD流水线，将代码变更快速、安全地部署到生产环境。 可观察性（Observability）： 在分布式系统中，理解系统的运行状态至关重要。我们将深入探讨日志（Logging）、度量（Metrics）和追踪（Tracing）这三大可观察性支柱，并介绍如何利用Prometheus、Grafana、Jaeger等工具构建强大的监控体系。 弹性伸缩与容错： 云原生应用的核心优势之一在于其弹性伸缩能力，能够根据负载自动调整资源。同时，面对分布式系统的固有风险，容错设计是保障业务连续性的关键。本书将讲解如何设计具备自动伸缩能力的Python Web应用，以及如何实现优雅的降级和故障转移。 Python的云原生实践：从框架到工具链 Python作为一门易于学习、开发效率极高的语言，在云原生领域扮演着越来越重要的角色。本书将聚焦于Python在云原生架构中的具体应用： 现代Python Web框架的选择与优化： 除了传统的Django和Flask，我们将介绍一些为云原生设计而生的现代化Python Web框架，如FastAPI。我们将分析它们在性能、异步支持、API设计等方面的优势，并指导读者如何选择最适合自身需求的框架。同时，也会探讨如何在现有框架基础上进行性能优化，以满足高并发的需求。 异步编程与并发模型： 海量用户请求的处理离不开高效的并发模型。本书将深入讲解Python的异步编程（asyncio）及其在Web服务中的应用，例如如何利用`async`/`await`编写高性能的异步API。我们将比较不同的并发策略，如多进程、多线程和协程，并提供实际的Python代码示例。 数据存储与管理： 面向海量用户数据，数据存储的选择至关重要。我们将探讨各种NoSQL数据库（如Redis、MongoDB、Cassandra）和分布式SQL数据库（如CockroachDB）在云原生场景下的应用，以及Python如何与它们进行高效集成。特别会关注如何利用Python实现数据的高可用、可扩展读写。 消息队列与事件驱动架构： 解耦服务、异步通信是构建高可扩展系统的基石。我们将深入讲解RabbitMQ、Kafka等主流消息队列的原理和Python集成实践，并展示如何构建基于事件驱动的微服务系统。 API网关与服务网格： 随着微服务数量的增多，如何统一管理API、实现服务间的流量控制、安全认证和可观察性变得尤为重要。本书将介绍API网关（如Kong、APISIX）和新兴的服务网格（如Istio、Linkerd）的概念，并指导读者如何利用Python实现与它们的集成。 Serverless与函数即服务（FaaS）： Serverless是云原生进一步演进的方向，它能够让开发者专注于业务逻辑，将基础设施的管理交给云服务商。我们将探索Python在Serverless平台（如AWS Lambda、Azure Functions）上的应用，以及如何构建无服务器的Web应用。 安全性设计： 在分布式和多租户的环境下，安全性不容忽视。本书将涵盖身份认证、授权、数据加密、API安全等云原生Web应用的安全最佳实践，并展示如何在Python应用中实现这些策略。 测试与部署策略： 保证高可扩展性和高可靠性的前提是完善的测试体系和健壮的部署策略。我们将介绍单元测试、集成测试、端到端测试在Python云原生应用中的应用，以及金丝雀发布、蓝绿部署等高级部署技巧。 实践驱动，案例先行 理论知识的学习固然重要，但更重要的是将其转化为实际的动手能力。本书将贯穿大量的实际代码示例，涵盖从简单的API接口到复杂的分布式系统组件。我们将通过一系列精心设计的案例，引导读者一步步构建出具有实际应用价值的云原生Web应用。例如： 构建一个高并发的短链服务： 利用Python和Redis，实现一个能够处理海量短链生成和跳转请求的服务。 部署一个可自动伸缩的用户认证服务： 使用Docker和Kubernetes，部署一个基于JWT的认证服务，并实现自动扩缩容。 搭建一个事件驱动的数据处理流水线： 利用Kafka和Python，实现一个异步的数据摄取和处理系统。 实现一个分布式的排行榜系统： 结合Redis和Python，构建一个能够支撑大规模用户实时排行的系统。 这些案例将不仅仅是简单的代码堆砌，而是会深入剖析每一个技术点的选择理由、实现细节以及潜在的优化方向。读者将能够亲身经历从需求分析、架构设计、编码实现到部署运维的全过程，从而建立起对云原生Web应用构建的全面认知。 目标读者 本书的目标读者包括： 有Python Web开发经验，希望转向云原生架构的开发者。 正在寻找构建高可扩展、高可用Web应用的解决方案的技术团队。 对微服务、容器化、Kubernetes等云原生技术感兴趣的架构师和技术负责人。 希望提升Web应用处理海量用户数据能力的工程师。 结语 拥抱云原生，就如同为你的Web应用注入了无限的生命力。它不仅仅是一种技术趋势，更是一种思维方式和架构范式。本书将是你在这场技术浪潮中，利用Python构建强大、弹性和可扩展Web应用的得力助手。我们相信，通过本书的学习，你将能够自信地设计、构建和运维应对未来挑战的下一代Web应用程序。让我们一起，用Python驾驭云原生，释放数据的力量！

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，一种科技感与海洋的蔚蓝交织在一起，仿佛预示着在广阔的云端之上，用Python构建起一座座坚实的“岛屿”来承载数据洪流。我对“云原生”这个概念一直很感兴趣，但总觉得它有些缥缈，好像是架构师们才能触及的领域。我平时主要做一些后端开发，也接触过一些Web应用，但当用户量逐渐增长，尤其是在节假日促销或者一些热门事件爆发的时候，系统的稳定性就开始出现各种问题，响应速度也慢得让人抓狂。我尝试过一些优化手段，比如数据库索引、缓存层，但总感觉治标不治本。这本书的书名直接点出了“高可扩展Web应用”，这正是我目前最迫切需要解决的痛点。我希望它能像一本“武林秘籍”一样，详细讲解如何在云原生环境下，利用Python的特性，一步步地构建出能够轻松应对海量用户访问和数据的强大系统。我对书中的案例非常期待，希望能看到一些具体的代码示例，甚至是部署到云平台上的完整流程，这样我才能真正学到“怎么做”而不是“为什么这么做”。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在编程领域摸爬滚打了多年的开发者，我对那些能够真正改变我工作方式和思维模式的书籍有着极高的追求。这本书的标题，特别是“云原生”和“高可扩展Web应用”这些关键词，让我瞬间感觉它可能蕴含着我一直在寻找的答案。我接触过很多Web应用的开发，也经历过系统在流量高峰期崩溃的窘境，那种感觉无疑是令人沮丧的。因此，我对这本书寄予厚望，希望它能提供一种全新的视角来思考和解决这类问题。我期待书中能够深入剖析云原生架构的核心理念，例如微服务、容器化、声明式API、服务网格等等，并详细阐述如何利用Python语言的优势，将这些理念落地。我特别关注书中是否会分享一些“套路”或者“范式”，能够指导我如何设计出优雅且易于维护的系统架构，并且在应对海量数据时，能够保持出色的性能和稳定性。如果书中能够提供一些来自真实项目经验的案例，那就更棒了，因为真实场景下的挑战和解决方案往往比纯粹的理论更能启发人。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对技术充满好奇心的学习者，尤其对那些能够解决实际问题的技术领域情有独钟。最近，我一直在关注Web应用的性能优化和可扩展性问题，因为我所在的公司业务发展迅速，用户量增长曲线相当陡峭。在浏览技术书籍时，这本书的标题《Python云原生：构建应对海量用户数据的高可扩展Web应用》立刻吸引了我的眼球。它精准地抓住了我目前面临的挑战，即如何在有限的资源和不断增长的需求之间找到平衡。我特别想了解书中是如何将Python这门灵活且功能强大的语言与云原生架构相结合的。我想象中的这本书，应该不仅仅是理论的堆砌，更需要有实际操作的指导。比如，书中是否会介绍如何利用Kubernetes进行容器编排，如何实现服务的自动化部署和伸缩，以及如何在云平台上有效地管理数据库和缓存。我希望这本书能够为我提供一套清晰的路线图，让我能够从零开始，逐步掌握构建高可用、高性能Web应用的秘诀，并最终能够自信地应对海量用户数据的并发访问。

评分☆☆☆☆☆

我对技术趋势的洞察力向来比较敏锐，近几年来，“云原生”这个词几乎渗透到了IT行业的每一个角落，从基础设施到应用开发，似乎都在往这个方向靠拢。我一直对这个概念感到好奇，尤其是它如何赋能Web应用的开发，使其能够应对日益增长的用户群体和海量数据的挑战。这本书的标题，《Python云原生：构建应对海量用户数据的高可扩展Web应用》，正是我一直在寻找的能够将Python这门流行语言与前沿的云原生技术相结合的实践指南。我希望这本书能够提供一个清晰的框架，让我理解云原生架构的组件和原理，例如容器化技术（Docker）、容器编排（Kubernetes）、无服务器计算（Serverless）等，并且能够展示如何利用Python来开发、部署和管理这些云原生应用。我特别期待书中能有详细的案例分析，演示如何利用Python及其生态系统中的各种工具，构建出具有高可用性、弹性伸缩能力，并且能够高效处理海量用户数据的Web应用程序。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对编程充满热情，并且希望不断提升自己技能的开发者。最近，我发现周围的同事和行业内的技术文章都在频繁提及“云原生”这个概念，我对此产生了浓厚的兴趣，并渴望深入了解它。同时，我目前在Web应用开发方面，尤其是在处理用户量激增和数据爆发的场景时，经常会遇到性能瓶颈和扩展性难题。这本书的名字《Python云原生：构建应对海量用户数据的高可扩展Web应用》，简直就像是为我量身定做的一样。我非常期待书中能够为我揭示Python语言在云原生环境下的强大潜力和应用方法。我希望这本书不仅仅停留在理论层面，而是能够提供一套切实可行的解决方案，指导我如何利用Python来构建能够轻松应对海量用户访问和数据的Web应用。比如，书中是否会介绍如何利用Python的异步编程能力来提升并发处理效率，如何结合云原生服务（如云数据库、消息队列、对象存储）来构建健壮的应用，以及如何通过自动化部署和监控来保障系统的稳定运行。