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鄭奇煌著 著

圖書標籤:

• Kafka
• 消息隊列
• 分布式係統
• 流處理
• 實時計算
• 大數據
• 技術內幕
• Apache Kafka
• 數據工程
• 架構設計

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115469380

商品編碼：20318352676

齣版時間：2017-11-01

作  者:鄭奇煌 著 定  價:119 齣 版 社:人民郵電齣版社 齣版日期:2017年11月01日 頁  數:703 裝  幀:平裝 ISBN:9787115469380 ●第1章Kafka入門1
●1.1Kafka流式數據平颱1
●1.2Kafka的基本概念3
●1.2.1分區模型3
●1.2.2消費模型4
●1.2.3分布式模型5
●1.3Kafka的設計與實現6
●1.3.1文件係統的持久化與數據傳輸效率6
●1.3.2生産者與消費者8
●1.3.3副本機製和容錯處理10
●1.4快速開始11
●1.4.1單機模式12
●1.4.2分布式模式14
●1.4.3消費組示例16
●1.5環境準備18
●第2章生産者22
●2.1新生産者客戶端22
●2.1.1同步和異步發送消息23
●2.1.2客戶端消息發送綫程29
●2.1.3客戶端網絡連接對象31
●部分目錄

內容簡介

Kafka自LinkedIn開源以來就以高性能、高吞吐量、分布式的特性著稱，本書以0.10版本的源碼為基礎，深入分析瞭Kafka的設計與實現，包括生産者和消費者的消息處理流程，新舊消費者不同的設計方式，存儲層的實現，協調者和控製器如何確保Kafka集群的分布式和容錯特性，兩種同步集群工具MirrorMaker和uReplicator，流處理的兩種API以及Kafka的一些不錯特性等。《Kafka技術內幕 圖文詳解Kafka源碼設計與實現》適閤Kafka開發人員閱讀。 鄭奇煌 著 鄭奇煌，目前就職於杭州某互聯網風控公司，主要專注於大數據和流計算。對源碼研究有一定的心得體會，樂於分享。

《深入理解分布式係統：原理、架構與實踐》 一、 引言 在現代軟件開發領域，分布式係統的構建與維護已成為核心能力。隨著業務規模的不斷增長和對可用性、可伸縮性要求的日益提升，單個服務器已無法滿足需求，轉嚮分布式架構成為必然趨勢。然而，分布式係統的復雜性也隨之而來，其設計、實現和調試過程中充滿瞭挑戰。本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，剖析分布式係統的底層原理、關鍵架構模式以及在實際應用中的落地方法，幫助開發者和架構師構建健壯、高效且易於管理的分布式係統。 二、 分布式係統的基石：核心概念與理論 理解分布式係統，首先要掌握其 fundamental 的概念。本書將從以下幾個關鍵點齣發，為讀者打下堅實的基礎： 1. 一緻性（Consistency）與可用性（Availability）： CAP 定理是分布式係統設計中繞不開的理論基石。我們將詳細闡述一緻性（Consistency）、可用性（Availability）和分區容錯性（Partition Tolerance）之間的權衡，並探討 CAP 定理在不同場景下的實際意義。我們將深入分析強一緻性、弱一緻性（如最終一緻性）、單調讀等多種一緻性模型，以及它們對係統設計和用戶體驗的影響。例如，在金融交易係統中，強一緻性是不可或缺的；而在社交媒體的評論展示中，最終一緻性可能已足夠。 2. 共識算法（Consensus Algorithms）： 在分布式係統中，多個節點需要就某個值或狀態達成一緻，這便是共識問題。本書將詳細介紹 Paxos 和 Raft 這兩種經典的共識算法。我們將從其核心思想、協議流程、狀態機復製機製等方麵進行深入剖析，並通過圖文並茂的方式，幫助讀者理解算法的設計原理和容錯能力。例如，Raft 算法的領導者選舉、日誌復製和安全性保證等細節將被一一展開。同時，也會提及 ZAB (ZooKeeper Atomic Broadcast) 等其他分布式協調服務的共識機製。 3. 分布式事務（Distributed Transactions）： 跨多個節點的數據操作需要保證原子性，即要麼全部成功，要麼全部失敗。本書將深入探討分布式事務的兩階段提交（2PC）和三階段提交（3PC）等協議，分析它們的優缺點、潛在的死鎖問題以及在不同環境下的適用性。同時，也將介紹 Saga 模式、TCC（Try-Confirm-Cancel）等更具彈性和可擴展性的分布式事務解決方案，以及它們在微服務架構中的應用。 4. 容錯與故障恢復（Fault Tolerance and Recovery）： 分布式係統天然麵臨各種故障，如節點宕機、網絡分區、消息丟失等。本書將詳細探討實現係統容錯的關鍵技術，包括心跳檢測、超時機製、重試策略、冪等性設計、故障隔離和降級策略等。我們將深入分析冗餘備份、數據復製（同步復製、異步復製）以及狀態機復製等容錯技術，確保係統在部分節點失效時仍能提供服務。 5. 分布式調度與任務執行（Distributed Scheduling and Task Execution）： 在分布式環境中，如何高效地調度和執行任務是提升係統吞吐量和響應速度的關鍵。本書將介紹分布式任務調度器的設計原理，如任務的劃分、分發、監控和重試機製。我們將分析常見的調度模式，如基於時間、基於事件和基於依賴關係的調度。 三、 分布式係統的關鍵架構模式 基於紮實的概念基礎，本書將進一步深入探討分布式係統的核心架構模式，這些模式是構建復雜分布式應用的基礎： 1. 消息隊列（Message Queues）及其設計哲學： 消息隊列是實現分布式係統異步通信、解耦和削峰填榖的關鍵組件。本書將詳細講解消息隊列的設計原理，包括生産者、消費者、消息代理、消息持久化、消息確認（ACK）、消息排序、消息去重等核心概念。我們將分析不同類型消息隊列的特點，如點對點（Point-to-Point）和發布/訂閱（Publish/Subscribe）模式。同時，也會探討消息順序性、可靠投遞、死信隊列（Dead Letter Queue）等高級特性。 2. 分布式緩存（Distributed Caching）： 緩存是提升係統性能、降低數據庫壓力的重要手段。本書將深入剖析分布式緩存的設計與實現，包括緩存的擊穿、穿透、雪崩等問題及其解決方案。我們將探討緩存一緻性策略（如讀寫直連、讀寫異步、讀寫緩存）、緩存淘汰策略（LRU、LFU、FIFO）以及分布式緩存的部署模式（如本地緩存、分布式緩存集群）。 3. 負載均衡（Load Balancing）： 為瞭將請求均勻地分發到各個服務實例，負載均衡是必不可少的。本書將詳細介紹不同層級的負載均衡技術，包括DNS負載均衡、HTTP/TCP負載均衡（如Nginx、HAProxy）、以及應用層麵的負載均衡。我們將分析各種負載均衡算法，如輪詢（Round Robin）、最少連接（Least Connection）、加權輪詢（Weighted Round Robin）等，並探討其在不同場景下的適用性。 4. 服務注冊與發現（Service Registration and Discovery）： 在動態變化的分布式環境中，服務實例的地址和狀態會不斷變化。服務注冊與發現機製能夠幫助服務消費者動態地找到可用的服務提供者。本書將深入講解服務注冊中心（如ZooKeeper、etcd、Consul）的設計原理，以及服務提供者和消費者之間的交互流程，包括服務注冊、心跳檢測、服務發現等。 5. API網關（API Gateway）： API網關作為所有客戶端請求的統一入口，能夠提供路由、認證、限流、監控等聚閤功能。本書將分析API網關的設計模式，以及它在微服務架構中扮演的重要角色，包括請求轉發、協議轉換、用戶身份驗證、日誌記錄等。 6. 數據分片與分區（Data Sharding and Partitioning）： 隨著數據量的不斷增長，單颱數據庫難以支撐。數據分片是將數據分散存儲到多個數據庫實例的技術。本書將深入探討數據分片的策略，如按範圍分片、按哈希分片、按目錄分片等，以及如何設計和實現全局唯一ID生成器。 四、 分布式係統的實踐與挑戰 理論和架構模式的掌握是基礎，但真正的挑戰在於如何在實際工程中落地，並應對各種復雜場景。 1. 分布式日誌與追蹤（Distributed Logging and Tracing）： 在分布式係統中，日誌的收集、聚閤、分析和可視化至關重要。本書將介紹分布式日誌係統的架構，包括日誌的産生、傳輸、存儲和查詢。同時，我們將深入探討分布式追蹤（Distributed Tracing）的概念和實現，如Span、Trace、Context Propagation等，以及如何利用Zipkin、Jaeger等工具進行端到端的請求鏈路追蹤。 2. 分布式監控與告警（Distributed Monitoring and Alerting）： 實時監控係統的運行狀態是保證可用性的前提。本書將詳細介紹分布式監控係統的設計，包括指標采集（Metrics Collection）、數據存儲、可視化展示（如Grafana）以及告警機製（如Prometheus Alertmanager）。我們將探討關鍵監控指標，如請求延遲、錯誤率、吞吐量、資源利用率等。 3. 分布式存儲係統（Distributed Storage Systems）： 隨著數據量的爆炸式增長，對存儲係統的要求也越來越高。本書將簡要介紹分布式文件係統（如HDFS）和分布式數據庫（如Cassandra、HBase）的設計理念，以及它們在數據可靠性、可用性和擴展性方麵的解決方案。 4. 微服務架構中的分布式實踐（Distributed Practices in Microservices Architecture）： 微服務架構天然就是一種分布式係統。本書將重點關注微服務場景下的分布式挑戰，包括服務間通信（同步、異步）、服務治理、故障處理、部署與擴展等。我們將探討如何利用Service Mesh（如Istio）來簡化服務治理和提升分布式係統的可觀察性。 5. 性能調優與容量規劃（Performance Tuning and Capacity Planning）： 構建高性能的分布式係統需要對各個環節進行細緻的調優。本書將分享分布式係統性能優化的常見方法，如參數調優、算法優化、緩存策略優化等。同時，也將探討容量規劃的基本原則和方法，如何根據業務需求預測和規劃係統資源。 五、 結論 分布式係統是現代軟件開發的必經之路，其復雜性不容忽視。本書通過係統性地講解分布式係統的核心原理、關鍵架構模式以及實踐經驗，旨在幫助讀者建立起一套完整的知識體係，掌握構建和維護健壯、高效、可擴展的分布式係統的能力。希望本書能夠成為您在分布式係統領域探索與實踐的寶貴指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶給我的驚喜，遠不止是關於 Kafka 本身。作為一名長期從事係統架構設計的工程師，我一直在尋找能夠啓迪我關於分布式係統設計的思考靈感。而《Kafka技術內幕》恰恰提供瞭這樣一個絕佳的平颱。它不僅僅是在講述 Kafka 的“是什麼”，更是在深入探討“為什麼是這樣”。作者在書中對 Kafka 在分布式環境下的各種挑戰，例如數據一緻性、故障恢復、高可用性等，是如何通過巧妙的設計來解決的，進行瞭非常詳盡的闡述。我尤其欣賞書中關於 Kafka 副本同步機製的解讀，以及其如何通過 Leader-Follower 模式和 ISR（In-Sync Replicas）列錶來保證數據的高可用和一緻性。這些對於構建健壯的分布式係統具有普適性的藉鑒意義。這本書就像一本“內功心法”，它讓我從 Kafka 這個具體的例子中，提煉齣更通用的分布式係統設計原則和模式，為我未來在其他分布式係統的設計和優化方麵提供瞭寶貴的思路。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，《Kafka技術內幕》這本書的閱讀過程是一次充滿挑戰但也收獲頗豐的旅程。我一直認為，真正掌握一項技術，不應該僅僅停留在錶麵的操作層麵，而是要深入瞭解其底層原理和設計哲學。這本書恰恰做到瞭這一點，它以一種近乎“考古”的方式，層層剝繭，將 Kafka 復雜的內部運作機製展現在我們麵前。我尤其欣賞作者在講解時，並沒有迴避那些復雜的技術細節，而是選擇直麵它們，並通過清晰的邏輯和嚴謹的論述，讓我們能夠理解這些設計背後的考量。例如，書中對 Kafka 存儲模型的詳細解釋，以及它如何通過零拷貝、順序讀寫等方式來優化 I/O 性能，給我留下瞭深刻的印象。對於我這樣需要從根本上理解係統行為的讀者來說，這種深度剖析是極具價值的。它不僅幫助我解決瞭在實際工作中遇到的一些關於 Kafka 性能和可靠性的疑問，更讓我對分布式係統的設計有瞭更深刻的體會。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為我量身定做的！作為一個在數據領域摸爬滾打瞭多年的從業者，我一直在尋找一本能夠真正深入 Kafka 底層、剖析其工作原理的書籍。市麵上充斥著大量介紹 Kafka 如何使用的教程，講究的是“拿來即用”，但很少有能夠解開其“黑箱”的。當我看到《Kafka技術內幕》的標題時，內心是無比激動和期待的。這本書不僅滿足瞭我對 Kafka 內部機製的好奇心，更提供瞭一個理解其設計哲學和演進曆程的絕佳視角。書中對 Kafka 架構的拆解，從 Broker 的角色到 Controller 的協調，再到 Producer 和 Consumer 的交互邏輯，都講解得細緻入微。尤其讓我印象深刻的是，作者並沒有止步於概念的介紹，而是深入到源碼層麵，通過對關鍵組件的分析，讓我們能夠清晰地看到數據如何在 Kafka 集群中流轉、存儲和復製。這對於我這樣需要解決實際生産環境中復雜問題的工程師來說，簡直是如獲至寶。它幫助我理解瞭為什麼在某些場景下 Kafka 會齣現特定的性能瓶頸，以及如何通過調整配置參數來優化係統錶現。這種“知其然，更知其所以然”的學習方式，讓我對 Kafka 的掌握上升到瞭一個新的高度。

評分☆☆☆☆☆

我一直堅信，真正的技術掌握在於理解其“靈魂”，而《Kafka技術內幕》這本書，無疑為我揭示瞭 Kafka 的靈魂所在。市麵上有很多關於 Kafka 的入門書籍，它們能夠幫助你快速上手，但往往止步於“如何做”。而這本書，則帶領我深入到瞭 Kafka 的“心髒”，去理解它“為什麼這麼做”。我尤其對書中關於 Kafka producer 的發送機製、batching 和 compression 的策略，以及 consumer 的offset 管理和 group 協調的邏輯的解讀贊嘆不已。這些看似微小的細節，卻在實際運行中對 Kafka 的性能和穩定性起著至關重要的作用。作者通過大量的圖錶和分析，將這些復雜的內部機製生動地呈現在我麵前，讓我能夠真正地理解 Kafka 在不同場景下的行為錶現。對於我這樣需要深入理解一個係統，並能夠對其進行精細化調優的工程師來說，這本書無疑是一部不可多得的寶藏。它不僅提升瞭我對 Kafka 的理解深度，更讓我對分布式消息隊列的設計原理有瞭更係統、更深刻的認識。

評分☆☆☆☆☆

我必須說，《Kafka技術內幕》這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。作為一名對分布式係統有著濃厚興趣的開發者，我一直認為理解一個成熟的分布式係統，最重要的是要能夠窺探其內部的設計思路和權衡。這本書恰恰滿足瞭這一點。它不僅僅是簡單地羅列 Kafka 的 API 或最佳實踐，而是像一位經驗豐富的技術嚮導，帶領我們一步步走進 Kafka 的心髒。作者對 Kafka 的設計理念，例如“發布-訂閱模式”、“日誌文件模型”以及“副本機製”等，都進行瞭深入的剖析，並輔以大量生動的圖示和代碼片段，使得原本枯燥的技術概念變得易於理解。我特彆喜歡書中關於 Kafka 消息順序保證、冪等性以及事務性等高級特性的討論，這些都是在實際應用中非常關鍵，但又容易被忽視的細節。通過對這些機製的深入理解，我能夠更有信心地設計和構建可靠的數據管道。這本書不僅幫助我鞏固瞭對 Kafka 的現有知識，更打開瞭我對分布式協調、容錯機製等更廣泛技術領域的思考。