可伸缩服务架构:框架与中间件

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出版者:电子工业出版社 作者:李艳鹏 出品人:博文视点 页数:580 译者: 出版时间:2018-3 价格:109.00元 装帧: isbn号码:9787121335723 丛书系列:
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具体描述

《可伸缩服务架构:框架与中间件》以高可用服务架构为主题,侧重于讲解高可用架构设计的核心要点:可伸缩和可扩展,从应用层、数据库、缓存、消息队列、大数据查询系统、分布式定时任务调度系统、微服务等层面详细讲解如何设计可伸缩、可扩展的框架,并给出在各个领域解决特定问题的方法论和实践总结。随着《可伸缩服务架构:框架与中间件》的出版,我们还开源了4个行之有效的互联网可伸缩框架,包括数据库分库分表dbsplit、缓存分片redic、专业的发号器vesta和消息队列处理机框架kclient,每个框架都开箱即用,也可以作为学习互联网平台化框架搭建的素材,更可以作为开发开源项目的示例。

《可伸缩服务架构:框架与中间件》的上册《分布式服务架构:原理、设计与实战》详细介绍了如何解决线上高并发服务的一致性、高性能、高可用、敏捷等痛点,《可伸缩服务架构:框架与中间件》与上册结合后可覆盖保证线上高并发服务的各个主题:一致性、高性能、高可用、可伸缩、可扩展、敏捷性等,每个主题都是一个方法论。充分理解这些主题,可保障线上服务健壮运行,对实现服务稳定性的n个9有着不可估量的作用。

无论是对于互联网的或者传统的软件工程师、测试工程师、架构师,还是对于深耕于IT的其他管理人员,《可伸缩服务架构:框架与中间件》都有很强的借鉴性和参考价值,是值得每个技术人员阅读的架构级技术书。

这本书深入探讨了现代软件开发中不可忽视的重要概念——可伸缩服务架构。在快速变化的技术环境中,企业和开发团队需要设计出能够灵活应对需求波动、支持持续交付和高性能运作的系统框架。书中详细分析了如何通过合理选择架构模式,确保应用在扩展时依然保持稳定与高效。 书中的内容重点围绕架构设计的基本原则展开,强调模块化、解耦和可维护性的重要性。它介绍了多种适用于不同规模项目的框架选择方法,从单体架构到微服务,再到云原生架构,每种模式都经过深入剖析及实战案例支撑。这不仅帮助读者理解各个架构的优缺点,还提供了具体实施的策略和最佳实践。 此外,书中对中间件的应用进行了系统介绍,中间件在服务架构中的作用被详细阐述。它解释了如何利用中间件实现数据处理、消息传递、安全控制以及日志记录等功能,从而提升整体系统的灵活性和可扩展性。读者可以通过这一部分获得对现代应用开发中关键技术组件的全面认知。 书中还注重实践指导,提供了大量真实案例与设计流程,让读者能够将理论知识转化为实际操作。特别是关于性能优化、容错机制和负载均衡的章节,给出了具体的实现思路和技术细节,这对于希望提升系统可靠性的开发人员非常有帮助。 整个书籍强调,构建可伸缩服务架构不仅是一个技术选择的问题,更是一项系统性工程。它呼吁读者深入理解系统设计的底层逻辑,从而能够在复杂多变的环境中,为企业提供坚实的技术支撑。通过丰富的内容和清晰的分析,这本书为希望掌握现代软件架构知识的开发者提供了宝贵的参考。 作者将整体框架分解为可学习的模块,帮助读者逐步建立对可伸缩服务架构的系统性认识。书中不仅关注技术层面,还强调设计思维的重要性,使其内容既深入又实用。对于希望提升自己在云原生和微服务环境中的应用能力的读者,这本书无疑是一个极具参考价值的资源。 总体而言,这本书以其细致入微的分析和丰富的实例,全面指导读者理解和实施可伸缩服务架构,为现代软件工程的发展奠定坚实基础。

作者简介

李艳鹏

“云时代架构”技术社区创始人,著有《分布式服务架构:原理、设计与实战》,现任某知名支付平台架构组负责人,曾在花旗银行、甲骨文、路透社、新浪微博等大型IT互联网公司担任技术负责人和架构师,现专注于大规模高并发的线上和线下支付平台的应用架构和技术架构的规划与落地,负责交易、支付、渠道、出款、风控、对账等核心支付系统的设计与实现,在移动支付、聚合支付、合规账户、扫码支付、标记化支付等业务场景上有产品应用架构规划与落地的实践经验。

杨彪

现任游戏创业公司技术总监及合伙人,“云时代架构”技术社区合伙创始人,CSDN达人课讲师,著有《分布式服务架构:原理、设计与实战》。在互联网和游戏行业有近十年工作经验,曾在酷我音乐盒、人人游戏和掌趣科技等上市公司担任核心研发职位,在互联网公司做过日活跃用户量达千万的项目,也在游戏公司做过多款月流水千万以上的游戏。

李海亮

现任某互联网公司搜索研发经理,有近十年互联网公司的搜索及搜索相关的研发经验

贾博岩

现任某支付公司高级开发工程师,专注于支付系统领域的开发,例如商户入网、商户对外出款等业务。标准90后,喜欢钻研技术,维护个人简书博客“贾博岩”。

刘淏

现任某互联网公司技术专家,长期在外企从事技术经理和架构工作,对数据库应用及搜索引擎应用有很深入的理解和实践;有大型数据服务集群的架构调优及运维经验;精通性能问题的解决与调优,以及高性能中间件的编写。目前主要研究业务数据自动化框架及其实现。

目录信息

第1章 如何设计一款永不重复的高性能分布式发号器 1
1.1 可选方案及技术选型 2
1.1.1 为什么不用UUID 2
1.1.2 基于数据库的实现方案 2
1.1.3 Snowflake开源项目 3
1.1.4 小结 4
1.2 分布式系统对发号器的基本需求 4
1.3 架构设计与核心要点 6
1.3.1 发布模式 6
1.3.2 ID类型 7
1.3.3 数据结构 7
1.3.4 并发 9
1.3.5 机器ID的分配 9
1.3.6 时间同步 10
1.3.7 设计验证 11
1.4 如何根据设计实现多场景的发号器 11
1.4.1 项目结构 12
1.4.2 服务接口的定义 14
1.4.3 服务接口的实现 15
1.4.4 ID元数据与长整型ID的互相转换 22
1.4.5 时间操作 25
1.4.6 机器ID的生成 27
1.4.7 小结 32
1.5 如何保证性能需求 32
1.5.1 嵌入发布模式的压测结果 33
1.5.2 中心服务器发布模式的压测结果 33
1.5.3 REST发布模式(Netty实现)的压测结果 33
1.5.4 REST发布模式(Spring Boot + Tomcat实现)的压测结果 34
1.5.5 性能测试总结 34
1.6 如何让用户快速使用 35
1.6.1 REST发布模式的使用指南 35
1.6.2 服务化模式的使用指南 38
1.6.3 嵌入发布模式的使用指南 41
1.7 为用户提供API文档 43
1.7.1 RESTful API文档 44
1.7.2 Java API文档 45
第2章 可灵活扩展的消息队列框架的设计与实现 49
2.1 背景介绍 50
2.2 项目目标 50
2.2.1 简单易用 50
2.2.2 高性能 51
2.2.3 高稳定性 51
2.3 架构难点 51
2.3.1 线程模型 51
2.3.2 异常处理 53
2.3.3 优雅关机 53
2.4 设计与实现 54
2.4.1 项目结构 54
2.4.2 项目包的规划 55
2.4.3 生产者的设计与实现 57
2.4.4 消费者的设计与实现 58
2.4.5 启动模块的设计与实现 67
2.4.6 消息处理器的体系结构 76
2.4.7 反射机制 79
2.4.8 模板项目的设计 80
2.5 使用指南 82
2.5.1 安装步骤 82
2.5.2 Java API 83
2.5.3 与Spring环境集成 84
2.5.4 对服务源码进行注解 85
2.6 API简介 87
2.6.1 Producer API 87
2.6.2 Consumer API 88
2.6.3 消息处理器 88
2.6.4 消息处理器定义的注解 90
2.7 消息处理机模板项目 91
2.7.1 快速开发向导 91
2.7.2 后台监控和管理 92
第3章 轻量级的数据库分库分表架构与框架 93
3.1 什么是分库分表 94
3.1.1 使用数据库的三个阶段 94
3.1.2 在什么情况下需要分库分表 95
3.1.3 分库分表的典型实例 96
3.2 三种分而治之的解决方案 97
3.2.1 客户端分片 97
3.2.2 代理分片 100
3.2.3 支持事务的分布式数据库 101
3.3 分库分表的架构设计 102
3.3.1 整体的切分方式 102
3.3.2 水平切分方式的路由过程和分片维度 106
3.3.3 分片后的事务处理机制 107
3.3.4 读写分离 119
3.3.5 分库分表引起的问题 119
3.4 流行代理分片框架Mycat的初体验 123
3.4.1 安装Mycat 123
3.4.2 配置Mycat 124
3.4.3 配置数据库节点 128
3.4.4 数据迁移 129
3.4.5 Mycat支持的分片规则 129
3.5 流行的客户端分片框架Sharding JDBC的初体验 138
3.5.1 Sharding JDBC简介 138
3.5.2 Sharding JDBC的功能 139
3.5.3 Sharding JDBC的使用 141
3.5.4 Sharding JDBC的使用限制 152
3.6 自研客户端分片框架dbsplit的设计、实现与使用 153
3.6.1 项目结构 154
3.6.2 包结构和执行流程 155
3.6.3 切片下标命名策略 159
3.6.4 SQL解析和组装 167
3.6.5 SQL实用程序 168
3.6.6 反射实用程序 173
3.6.7 分片规则的配置 177
3.6.8 支持分片的SplitJdbcTemplate和SimpleSplitJdbcTemplate接口API 179
3.6.9 JdbcTemplate的扩展SimpleJdbcTemplate接口API 184
3.6.10 用于创建分库分表数据库的脚本工具 187
3.6.11 使用dbsplit的一个简单示例 192
3.6.12 使用dbsplit的线上真实示例展示 199
第4章 缓存的本质和缓存使用的优秀实践 201
4.1 使用缓存的目的和问题 202
4.2 自相似,CPU的缓存和系统架构的缓存 203
4.2.1 CPU缓存的架构及性能 205
4.2.2 CPU缓存的运行过程分析 206
4.2.3 缓存行与伪共享 208
4.2.4 从CPU的体系架构到分布式的缓存架构 218
4.3 常用的分布式缓存解决方案 221
4.3.1 常用的分布式缓存的对比 221
4.3.2 Redis初体验 225
4.4 分布式缓存的通用方法 229
4.4.1 缓存编程的具体方法 229
4.4.2 应用层访问缓存的模式 233
4.4.3 分布式缓存分片的三种模式 235
4.4.4 分布式缓存的迁移方案 238
4.4.5 缓存穿透、缓存并发和缓存雪崩 244
4.4.6 缓存对事务的支持 246
4.5 分布式缓存的设计与案例 248
4.5.1 缓存设计的核心要素 248
4.5.2 缓存设计的优秀实践 250
4.5.3 关于常见的缓存线上问题的案例 253
4.6 客户端缓存分片框架redic的设计与实现 257
4.6.1 什么时候需要redic 258
4.6.2 如何使用redic 258
4.6.3 更多的配置 258
4.6.4 项目结构 260
4.6.5 包结构 261
4.6.6 设计与实现的过程 261
第5章 大数据利器之Elasticsearch 268
5.1 Lucene简介 269
5.1.1 核心模块 269
5.1.2 核心术语 270
5.1.3 检索方式 271
5.1.4 分段存储 273
5.1.5 段合并策略 275
5.1.6 Lucene相似度打分 278
5.2 Elasticsearch简介 286
5.2.1 核心概念 286
5.2.2 3C和脑裂 289
5.2.3 事务日志 291
5.2.4 在集群中写索引 294
5.2.5 集群中的查询流程 295
5.3 Elasticsearch实战 298
5.3.1 Elasticsearch的配置说明 298
5.3.2 常用的接口 300
5.4 性能调优 305
5.4.1 写优化 305
5.4.2 读优化 308
5.4.3 堆大小的设置 313
5.4.4 服务器配置的选择 315
5.4.5 硬盘的选择和设置 316
5.4.6 接入方式 318
5.4.7 角色隔离和脑裂 319
第6章 全面揭秘分布式定时任务 321
6.1 什么是定时任务 322
6.2 分布式定时任务 341
6.2.1 定时任务的使用场景 342
6.2.2 传统定时任务存在的问题 342
6.2.3 分布式定时任务及其原理 344
6.3 开源分布式定时任务的用法 347
6.3.1 Quartz的分布式模式 347
6.3.2 TBSchedule 356
6.3.3 Elastic-Job 365
第7章 RPC服务的发展历程和对比分析 377
7.1 什么是RPC服务 378
7.2 RPC服务的原理 379
7.2.1 Sokcet套接字 379
7.2.2 RPC的调用过程 380
7.3 在程序中使用RPC服务 382
7.4 RPC服务的发展历程 383
7.4.1 第一代RPC:以ONC RPC和DCE RPC为代表的函数式RPC 384
7.4.2 第二代RPC:支持面对象的编程 388
7.4.3 第三代RPC:SOA和微服务 398
7.4.4 架构的演进 402
7.5 主流的RPC框架 403
7.5.1 Thrift 403
7.5.2 ZeroC Ice 410
7.5.3 gRPC 418
7.5.4 Dubbo 430
第8章 Dubbo实战及源码分析 436
8.1 Dubbo的四种配置方式 437
8.1.1 XML配置 437
8.1.2 属性配置 440
8.1.3 API配置 441
8.1.4 注解配置 443
8.2 服务的注册与发现 446
8.2.1 注册中心 446
8.2.2 服务暴露 449
8.2.3 引用服务 451
8.3 Dubbo通信协议及序列化探讨 455
8.3.1 Dubbo支持的协议 455
8.3.2 协议的配置方法 456
8.3.3 多协议暴露服务 457
8.3.4 Dubbo协议的使用注意事项 458
8.3.5 Dubbo协议的约束 459
8.4 Dubbo中高效的I/O线程模型 459
8.4.1 对Dubbo中I/O模型的分析 459
8.4.2 Dubbo中线程配置的相关参数 460
8.4.3 在Dubbo线程方面踩过的坑 461
8.4.4 对Dubbo中线程使用的建议 462
8.5 集群的容错机制与负载均衡 462
8.5.1 集群容错机制的原理 462
8.5.2 集群容错模式的配置方法 464
8.5.3 六种集群容错模式 464
8.5.4 集群的负载均衡 465
8.6 监控和运维实践 467
8.6.1 日志适配 467
8.6.2 监控管理后台 467
8.6.3 服务降级 473
8.6.4 优雅停机 475
8.6.5 灰度发布 475
8.7 Dubbo项目线上案例解析 477
8.7.1 线上问题的通用解决方案 477
8.7.2 耗时服务耗尽了线程池的案例 480
8.7.3 容错重试机制引发服务雪崩的案例 481
8.8 深入剖析Dubbo源码及其实现 483
8.8.1 Dubbo的总体架构设计 483
8.8.2 配置文件 486
8.8.3 Dubbo的核心RPC 488
8.8.4 Dubbo巧妙的URL总线设计 491
8.8.5 Dubbo的扩展点加载SPI 492
8.8.6 Dubbo服务暴露的过程 493
8.8.7 服务引用 502
8.8.8 集群容错和负载均衡 503
8.8.9 集群容错 504
8.8.10 负载均衡 509
第9章 高性能网络中间件 512
9.1 TCP/UDP的核心原理及本质探索 513
9.1.1 网络模型 513
9.1.2 UDP、IP及其未解决的问题 515
9.1.3 TCP详解 519
9.1.4 是否可以用UDP代替TCP 527
9.1.5 网络通信的不可靠性讨论 529
9.2 网络测试优秀实践 530
9.2.1 网络测试的关键点 530
9.2.2 那些必不可少的网络测试工具 532
9.2.3 典型的测试报告 539
9.3 高性能网络框架的设计与实现 544
9.3.1 对代理功能的测试及分析 545
9.3.2 网络中间件的使用介绍 549
9.3.3 内存和缓存的优化 551
9.3.4 快速解析流数据 554
· · · · · · (收起)

读后感

☆☆☆☆☆

书的内容与书名《框架与中间件》完全不是一会事~完全不相符,凑字数的章节很多!~和作者上一本书差不多,有用的不多,和上一本书一脉相承啊!换个名子也许还是很不错的,买来看看,随便翻翻就成了,别太当回事!~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~...

☆☆☆☆☆

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用户评价

☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实很吸引眼球,那种简洁又不失专业感的排版,一下子就抓住了我的注意力。我翻开目录时,首先注意到的是它对“可伸缩性”这个核心概念的梳理,感觉作者并没有停留在泛泛而谈的层面,而是试图构建一个非常扎实的理论基础。比如,它对不同伸缩策略(垂直、水平、功能分离)的剖析,深度和广度都让人印象深刻。我特别喜欢其中关于负载均衡算法演进的章节,从简单的轮询到更复杂的基于响应时间的动态分配,每一个算法的优劣势分析得非常透彻,并且配有清晰的示意图,这对于理解分布式系统的瓶颈和优化点至关重要。这本书的章节组织逻辑性极强,感觉像是为那些准备从单体应用向微服务迁移的工程师精心准备的路线图,每一步的过渡都考虑得非常周全,让人在阅读时能够清晰地把握全局脉络,而不是在细节中迷失方向。

☆☆☆☆☆

这本书最让我赞赏的一点是其结构化思维的训练价值。它不是一本单纯的技术手册,更像是一套系统工程方法论的载体。例如,在介绍如何构建“可伸缩”的系统时,作者并没有直接抛出代码片段,而是先建立了一个分层的抽象模型——从基础设施层到应用服务层,再到数据访问层,层层递进地分析每个环节可能成为伸缩的瓶颈点。这种自顶向下、层层解构的分析方式,极大地锻炼了我的系统思维。即便是那些我自认为比较熟悉的领域,比如缓存策略,书中也提供了至少三种不同粒度的缓存设计模式,并分析了它们在不同延迟要求下的适用性,这种细致入微的对比分析,让我对“恰当的复杂度”有了更深刻的理解。

☆☆☆☆☆

从排版和阅读体验来看,这本书的体量虽然不小,但阅读起来的流畅度却超乎我的预期。它的段落划分合理,关键术语都有明确的加粗或斜体标注,这在需要频繁查阅技术文档时,极大地提高了查找效率。我尤其关注它对服务治理和监控体系的阐述,这部分内容非常贴合当前云原生架构的要求。书中详细介绍了熔断、降级、限流这些保障系统韧性的关键技术,并且没有止步于概念层面,而是提供了如何将这些策略固化到服务网格(Service Mesh)中的设计思路。这种前瞻性让这本书不仅仅是记录了当前的主流做法,更像是为未来三到五年的架构演进提供了潜在的参考框架,让我对系统的长期健康运行有了更清晰的规划视角。

☆☆☆☆☆

我发现这本书在技术引用上做得非常严谨,它似乎避免了追逐最新的、未经充分检验的技术热点,而是专注于那些经过时间沉淀、被广泛验证为构建稳定、大规模系统的基石技术。例如,关于分布式事务的探讨,书中对Saga模式和两阶段提交(2PC)的对比,非常客观地指出了各自的局限性,没有偏袒任何一方,而是强调了选择的艺术。这种平衡且深度的分析,使得这本书的知识保质期非常长。对于一个希望构建健壮、可扩展平台的工程师而言,这本书提供的不只是“做什么”的答案,更重要的是“为什么这样做”的深刻逻辑,是那种能让人在面对复杂架构挑战时,能快速定位问题本质、做出明智技术决策的宝贵参考资料。

☆☆☆☆☆

这本书的内容编排上,给我的感觉是兼顾了理论的深度和实践的可行性。它花了相当大的篇幅来介绍各种中间件选型背后的权衡艺术,例如,在消息队列的选择上,它不仅仅是罗列了Kafka、RabbitMQ等工具的特性,而是深入探讨了在不同业务场景下(高吞吐量 vs. 事务一致性)应该如何进行取舍,这种务实的态度非常可贵。我记得其中关于数据一致性模型的讨论部分,提到了BASE理论在实际部署中的应用挑战,并给出了几个具体的规避方案,这对于处理复杂分布式事务的开发者来说,简直就是“救命稻草”。我特别欣赏作者在讲解复杂概念时所采用的类比手法,让那些抽象的系统设计问题变得触手可及,读起来丝毫没有枯燥感,反而像是在听一位资深架构师分享他的实战经验,干货满满。

☆☆☆☆☆

真的很垃圾啊,我就没有见过,做几年程序员,这一点点经验写成书的,真是坑爹啊,能不能少一点这种垃圾的书,千万不要买,我买了,真的很垃圾的一本是

☆☆☆☆☆

了解分布式架构基础的同学可以看下概念相关的,全书源码占大部分篇幅,看起太枯燥

☆☆☆☆☆

给我带来一些最佳实践的case

☆☆☆☆☆

了解分布式架构基础的同学可以看下概念相关的,全书源码占大部分篇幅,看起太枯燥

☆☆☆☆☆

真TM的水,还某金服专家,丢人不?!还把字体弄大,行间距弄宽,凑页数卖100多,服!