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郑奇煌著 著

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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115469380

商品编码：20318352676

出版时间：2017-11-01

作  者:郑奇煌 著 定  价:119 出 版 社:人民邮电出版社 出版日期:2017年11月01日 页  数:703 装  帧:平装 ISBN:9787115469380 ●第1章Kafka入门1
●1.1Kafka流式数据平台1
●1.2Kafka的基本概念3
●1.2.1分区模型3
●1.2.2消费模型4
●1.2.3分布式模型5
●1.3Kafka的设计与实现6
●1.3.1文件系统的持久化与数据传输效率6
●1.3.2生产者与消费者8
●1.3.3副本机制和容错处理10
●1.4快速开始11
●1.4.1单机模式12
●1.4.2分布式模式14
●1.4.3消费组示例16
●1.5环境准备18
●第2章生产者22
●2.1新生产者客户端22
●2.1.1同步和异步发送消息23
●2.1.2客户端消息发送线程29
●2.1.3客户端网络连接对象31
●部分目录

内容简介

Kafka自LinkedIn开源以来就以高性能、高吞吐量、分布式的特性著称，本书以0.10版本的源码为基础，深入分析了Kafka的设计与实现，包括生产者和消费者的消息处理流程，新旧消费者不同的设计方式，存储层的实现，协调者和控制器如何确保Kafka集群的分布式和容错特性，两种同步集群工具MirrorMaker和uReplicator，流处理的两种API以及Kafka的一些不错特性等。《Kafka技术内幕 图文详解Kafka源码设计与实现》适合Kafka开发人员阅读。 郑奇煌 著 郑奇煌，目前就职于杭州某互联网风控公司，主要专注于大数据和流计算。对源码研究有一定的心得体会，乐于分享。

《深入理解分布式系统：原理、架构与实践》 一、 引言 在现代软件开发领域，分布式系统的构建与维护已成为核心能力。随着业务规模的不断增长和对可用性、可伸缩性要求的日益提升，单个服务器已无法满足需求，转向分布式架构成为必然趋势。然而，分布式系统的复杂性也随之而来，其设计、实现和调试过程中充满了挑战。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，剖析分布式系统的底层原理、关键架构模式以及在实际应用中的落地方法，帮助开发者和架构师构建健壮、高效且易于管理的分布式系统。 二、 分布式系统的基石：核心概念与理论 理解分布式系统，首先要掌握其 fundamental 的概念。本书将从以下几个关键点出发，为读者打下坚实的基础： 1. 一致性（Consistency）与可用性（Availability）： CAP 定理是分布式系统设计中绕不开的理论基石。我们将详细阐述一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition Tolerance）之间的权衡，并探讨 CAP 定理在不同场景下的实际意义。我们将深入分析强一致性、弱一致性（如最终一致性）、单调读等多种一致性模型，以及它们对系统设计和用户体验的影响。例如，在金融交易系统中，强一致性是不可或缺的；而在社交媒体的评论展示中，最终一致性可能已足够。 2. 共识算法（Consensus Algorithms）： 在分布式系统中，多个节点需要就某个值或状态达成一致，这便是共识问题。本书将详细介绍 Paxos 和 Raft 这两种经典的共识算法。我们将从其核心思想、协议流程、状态机复制机制等方面进行深入剖析，并通过图文并茂的方式，帮助读者理解算法的设计原理和容错能力。例如，Raft 算法的领导者选举、日志复制和安全性保证等细节将被一一展开。同时，也会提及 ZAB (ZooKeeper Atomic Broadcast) 等其他分布式协调服务的共识机制。 3. 分布式事务（Distributed Transactions）： 跨多个节点的数据操作需要保证原子性，即要么全部成功，要么全部失败。本书将深入探讨分布式事务的两阶段提交（2PC）和三阶段提交（3PC）等协议，分析它们的优缺点、潜在的死锁问题以及在不同环境下的适用性。同时，也将介绍 Saga 模式、TCC（Try-Confirm-Cancel）等更具弹性和可扩展性的分布式事务解决方案，以及它们在微服务架构中的应用。 4. 容错与故障恢复（Fault Tolerance and Recovery）： 分布式系统天然面临各种故障，如节点宕机、网络分区、消息丢失等。本书将详细探讨实现系统容错的关键技术，包括心跳检测、超时机制、重试策略、幂等性设计、故障隔离和降级策略等。我们将深入分析冗余备份、数据复制（同步复制、异步复制）以及状态机复制等容错技术，确保系统在部分节点失效时仍能提供服务。 5. 分布式调度与任务执行（Distributed Scheduling and Task Execution）： 在分布式环境中，如何高效地调度和执行任务是提升系统吞吐量和响应速度的关键。本书将介绍分布式任务调度器的设计原理，如任务的划分、分发、监控和重试机制。我们将分析常见的调度模式，如基于时间、基于事件和基于依赖关系的调度。 三、 分布式系统的关键架构模式 基于扎实的概念基础，本书将进一步深入探讨分布式系统的核心架构模式，这些模式是构建复杂分布式应用的基础： 1. 消息队列（Message Queues）及其设计哲学： 消息队列是实现分布式系统异步通信、解耦和削峰填谷的关键组件。本书将详细讲解消息队列的设计原理，包括生产者、消费者、消息代理、消息持久化、消息确认（ACK）、消息排序、消息去重等核心概念。我们将分析不同类型消息队列的特点，如点对点（Point-to-Point）和发布/订阅（Publish/Subscribe）模式。同时，也会探讨消息顺序性、可靠投递、死信队列（Dead Letter Queue）等高级特性。 2. 分布式缓存（Distributed Caching）： 缓存是提升系统性能、降低数据库压力的重要手段。本书将深入剖析分布式缓存的设计与实现，包括缓存的击穿、穿透、雪崩等问题及其解决方案。我们将探讨缓存一致性策略（如读写直连、读写异步、读写缓存）、缓存淘汰策略（LRU、LFU、FIFO）以及分布式缓存的部署模式（如本地缓存、分布式缓存集群）。 3. 负载均衡（Load Balancing）： 为了将请求均匀地分发到各个服务实例，负载均衡是必不可少的。本书将详细介绍不同层级的负载均衡技术，包括DNS负载均衡、HTTP/TCP负载均衡（如Nginx、HAProxy）、以及应用层面的负载均衡。我们将分析各种负载均衡算法，如轮询（Round Robin）、最少连接（Least Connection）、加权轮询（Weighted Round Robin）等，并探讨其在不同场景下的适用性。 4. 服务注册与发现（Service Registration and Discovery）： 在动态变化的分布式环境中，服务实例的地址和状态会不断变化。服务注册与发现机制能够帮助服务消费者动态地找到可用的服务提供者。本书将深入讲解服务注册中心（如ZooKeeper、etcd、Consul）的设计原理，以及服务提供者和消费者之间的交互流程，包括服务注册、心跳检测、服务发现等。 5. API网关（API Gateway）： API网关作为所有客户端请求的统一入口，能够提供路由、认证、限流、监控等聚合功能。本书将分析API网关的设计模式，以及它在微服务架构中扮演的重要角色，包括请求转发、协议转换、用户身份验证、日志记录等。 6. 数据分片与分区（Data Sharding and Partitioning）： 随着数据量的不断增长，单台数据库难以支撑。数据分片是将数据分散存储到多个数据库实例的技术。本书将深入探讨数据分片的策略，如按范围分片、按哈希分片、按目录分片等，以及如何设计和实现全局唯一ID生成器。 四、 分布式系统的实践与挑战 理论和架构模式的掌握是基础，但真正的挑战在于如何在实际工程中落地，并应对各种复杂场景。 1. 分布式日志与追踪（Distributed Logging and Tracing）： 在分布式系统中，日志的收集、聚合、分析和可视化至关重要。本书将介绍分布式日志系统的架构，包括日志的产生、传输、存储和查询。同时，我们将深入探讨分布式追踪（Distributed Tracing）的概念和实现，如Span、Trace、Context Propagation等，以及如何利用Zipkin、Jaeger等工具进行端到端的请求链路追踪。 2. 分布式监控与告警（Distributed Monitoring and Alerting）： 实时监控系统的运行状态是保证可用性的前提。本书将详细介绍分布式监控系统的设计，包括指标采集（Metrics Collection）、数据存储、可视化展示（如Grafana）以及告警机制（如Prometheus Alertmanager）。我们将探讨关键监控指标，如请求延迟、错误率、吞吐量、资源利用率等。 3. 分布式存储系统（Distributed Storage Systems）： 随着数据量的爆炸式增长，对存储系统的要求也越来越高。本书将简要介绍分布式文件系统（如HDFS）和分布式数据库（如Cassandra、HBase）的设计理念，以及它们在数据可靠性、可用性和扩展性方面的解决方案。 4. 微服务架构中的分布式实践（Distributed Practices in Microservices Architecture）： 微服务架构天然就是一种分布式系统。本书将重点关注微服务场景下的分布式挑战，包括服务间通信（同步、异步）、服务治理、故障处理、部署与扩展等。我们将探讨如何利用Service Mesh（如Istio）来简化服务治理和提升分布式系统的可观察性。 5. 性能调优与容量规划（Performance Tuning and Capacity Planning）： 构建高性能的分布式系统需要对各个环节进行细致的调优。本书将分享分布式系统性能优化的常见方法，如参数调优、算法优化、缓存策略优化等。同时，也将探讨容量规划的基本原则和方法，如何根据业务需求预测和规划系统资源。 五、 结论 分布式系统是现代软件开发的必经之路，其复杂性不容忽视。本书通过系统性地讲解分布式系统的核心原理、关键架构模式以及实践经验，旨在帮助读者建立起一套完整的知识体系，掌握构建和维护健壮、高效、可扩展的分布式系统的能力。希望本书能够成为您在分布式系统领域探索与实践的宝贵指南。

评分☆☆☆☆☆

我一直坚信，真正的技术掌握在于理解其“灵魂”，而《Kafka技术内幕》这本书，无疑为我揭示了 Kafka 的灵魂所在。市面上有很多关于 Kafka 的入门书籍，它们能够帮助你快速上手，但往往止步于“如何做”。而这本书，则带领我深入到了 Kafka 的“心脏”，去理解它“为什么这么做”。我尤其对书中关于 Kafka producer 的发送机制、batching 和 compression 的策略，以及 consumer 的offset 管理和 group 协调的逻辑的解读赞叹不已。这些看似微小的细节，却在实际运行中对 Kafka 的性能和稳定性起着至关重要的作用。作者通过大量的图表和分析，将这些复杂的内部机制生动地呈现在我面前，让我能够真正地理解 Kafka 在不同场景下的行为表现。对于我这样需要深入理解一个系统，并能够对其进行精细化调优的工程师来说，这本书无疑是一部不可多得的宝藏。它不仅提升了我对 Kafka 的理解深度，更让我对分布式消息队列的设计原理有了更系统、更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是为我量身定做的！作为一个在数据领域摸爬滚打了多年的从业者，我一直在寻找一本能够真正深入 Kafka 底层、剖析其工作原理的书籍。市面上充斥着大量介绍 Kafka 如何使用的教程，讲究的是“拿来即用”，但很少有能够解开其“黑箱”的。当我看到《Kafka技术内幕》的标题时，内心是无比激动和期待的。这本书不仅满足了我对 Kafka 内部机制的好奇心，更提供了一个理解其设计哲学和演进历程的绝佳视角。书中对 Kafka 架构的拆解，从 Broker 的角色到 Controller 的协调，再到 Producer 和 Consumer 的交互逻辑，都讲解得细致入微。尤其让我印象深刻的是，作者并没有止步于概念的介绍，而是深入到源码层面，通过对关键组件的分析，让我们能够清晰地看到数据如何在 Kafka 集群中流转、存储和复制。这对于我这样需要解决实际生产环境中复杂问题的工程师来说，简直是如获至宝。它帮助我理解了为什么在某些场景下 Kafka 会出现特定的性能瓶颈，以及如何通过调整配置参数来优化系统表现。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，让我对 Kafka 的掌握上升到了一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，《Kafka技术内幕》这本书的阅读过程是一次充满挑战但也收获颇丰的旅程。我一直认为，真正掌握一项技术，不应该仅仅停留在表面的操作层面，而是要深入了解其底层原理和设计哲学。这本书恰恰做到了这一点，它以一种近乎“考古”的方式，层层剥茧，将 Kafka 复杂的内部运作机制展现在我们面前。我尤其欣赏作者在讲解时，并没有回避那些复杂的技术细节，而是选择直面它们，并通过清晰的逻辑和严谨的论述，让我们能够理解这些设计背后的考量。例如，书中对 Kafka 存储模型的详细解释，以及它如何通过零拷贝、顺序读写等方式来优化 I/O 性能，给我留下了深刻的印象。对于我这样需要从根本上理解系统行为的读者来说，这种深度剖析是极具价值的。它不仅帮助我解决了在实际工作中遇到的一些关于 Kafka 性能和可靠性的疑问，更让我对分布式系统的设计有了更深刻的体会。

评分☆☆☆☆☆

这本书带给我的惊喜，远不止是关于 Kafka 本身。作为一名长期从事系统架构设计的工程师，我一直在寻找能够启迪我关于分布式系统设计的思考灵感。而《Kafka技术内幕》恰恰提供了这样一个绝佳的平台。它不仅仅是在讲述 Kafka 的“是什么”，更是在深入探讨“为什么是这样”。作者在书中对 Kafka 在分布式环境下的各种挑战，例如数据一致性、故障恢复、高可用性等，是如何通过巧妙的设计来解决的，进行了非常详尽的阐述。我尤其欣赏书中关于 Kafka 副本同步机制的解读，以及其如何通过 Leader-Follower 模式和 ISR（In-Sync Replicas）列表来保证数据的高可用和一致性。这些对于构建健壮的分布式系统具有普适性的借鉴意义。这本书就像一本“内功心法”，它让我从 Kafka 这个具体的例子中，提炼出更通用的分布式系统设计原则和模式，为我未来在其他分布式系统的设计和优化方面提供了宝贵的思路。

评分☆☆☆☆☆

我必须说，《Kafka技术内幕》这本书的深度和广度都超出了我的预期。作为一名对分布式系统有着浓厚兴趣的开发者，我一直认为理解一个成熟的分布式系统，最重要的是要能够窥探其内部的设计思路和权衡。这本书恰恰满足了这一点。它不仅仅是简单地罗列 Kafka 的 API 或最佳实践，而是像一位经验丰富的技术向导，带领我们一步步走进 Kafka 的心脏。作者对 Kafka 的设计理念，例如“发布-订阅模式”、“日志文件模型”以及“副本机制”等，都进行了深入的剖析，并辅以大量生动的图示和代码片段，使得原本枯燥的技术概念变得易于理解。我特别喜欢书中关于 Kafka 消息顺序保证、幂等性以及事务性等高级特性的讨论，这些都是在实际应用中非常关键，但又容易被忽视的细节。通过对这些机制的深入理解，我能够更有信心地设计和构建可靠的数据管道。这本书不仅帮助我巩固了对 Kafka 的现有知识，更打开了我对分布式协调、容错机制等更广泛技术领域的思考。