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第1章 分布式系统基础知识1

1.1概述2

1.1.1什么是分布式系统2

1.1.2集中式系统与分布式系统2

1.1.3如何设计分布式系统4

1.1.4分布式系统所面临的挑战4

1.2线程5

1.2.1什么是线程5

1.2.2进程和线程6

1.2.3线程和纤程7

1.2.4编程语言中的线程对象7

1.2.5 SimpleThreads示例11

1.3通信13

1.3.1网络I/O模型的演进13

1.3.2远程过程调用（RPC）28

1.3.3面向消息的通信35

1.4一致性38

1.4.1以数据为中心的一致性模型38

1.4.2以客户为中心的一致性39

1.5容错性40

1.5.1基本概念41

1.5.2故障分类41

1.5.3使用冗余来掩盖故障42

1.5.4分布式提交42

1.6 CAP理论46

1.6.1什么是CAP理论47

1.6.2为什么CAP只能三选二48

1.6.3 CAP常见模型49

1.6.4 CAP的意义50

1.6.5 CAP最新发展50

1.7安全性51

1.7.1基本概念52

1.7.2加密算法54

1.7.3安全通道57

1.7.4访问控制66

1.8并发68

1.8.1线程与并发69

1.8.2并发与并行69

1.8.3并发带来的风险70

1.8.4同步（Synchronization）72

1.8.5原子访问（Atomic Access）77

1.8.6无锁化设计提升并发能力78

1.8.7缓存提升并发能力78

1.8.8更细颗粒度的并发单元79

第2章 分布式系统架构体系80

2.1基于对象的体系结构81

2.1.1分布式对象81

2.1.2 Java RMI82

2.2面向服务的架构（SOA）85

2.2.1 SOA的基本概念86

2.2.2基于Web Services的SOA88

2.2.3 SOA的演变103

2.3 REST风格的架构103

2.3.1什么是REST103

2.3.2 REST有哪些特征104

2.3.3 Java实现REST的例子106

2.3.4 REST API最佳实践116

2.4微服务架构（MSA）119

2.4.1什么是MSA119

2.4.2 MSA与SOA121

2.4.3何时采用MSA124

2.4.4如何构建微服务125

2.5容器技术129

2.5.1虚拟化技术129

2.5.2容器与虚拟机130

2.5.3基于容器的持续部署132

2.6 Serverless架构140

2.6.1什么是Serverless架构141

2.6.2 Serverless典型的应用场景142

2.6.3 Serverless架构原则144

2.6.4例子：使用Serverless实现游戏全球同服146

第3章 分布式消息服务152

3.1分布式消息概述153

3.1.1基本概念153

3.1.2使用场景153

3.1.3常用技术154

3.2 Apache ActiveMQ154

3.2.1例子：producer-consumer154

3.2.2例子：使用JMX来监控ActiveMQ155

3.2.3例子：使用Java实现producer-consumer157

3.3 RabbitMQ162

3.3.1例子：Work Queues162

3.3.2例子：Publish/Subscribe168

3.3.3例子：Routing172

3.3.4例子：Topics176

3.3.5例子：RPC181

3.4 Apache RocketMQ186

3.4.1例子：使用Java实现producer-consumer189

3.4.2 RocketMQ最佳实践193

3.5 Apache Kafka198

3.5.1 Apache Kafka的核心概念199

3.5.2 Apache Kafka的使用场景202

3.6实战：基于JMS的消息发送和接收203

3.6.1项目概述203

3.6.2项目配置205

3.6.3编码实现209

3.6.4运行215

第4章 分布式计算221

4.1分布式计算概述222

4.1.1使用场景222

4.1.2常用技术222

4.2 MapReduce223

4.2.1 MapReduce简介223

4.2.2 MapReduce的编程模型223

4.2.3 MapReduce接口实现228

4.2.4 MapReduce的使用技巧234

4.3 Apache Hadoop236

4.3.1 Apache Hadoop的核心组件237

4.3.2例子：词频统计WordCount程序238

4.4 Spark240

4.4.1 Spark简介240

4.4.2 Spark与Hadoop的关系241

4.4.3 Spark 2.0的新特性242

4.4.4 Spark集群模式246

4.5 Mesos248

4.5.1 Mesos简介249

4.5.2设计高可用的Mesos framework250

4.6实战：基于Spark的词频统计257

4.6.1项目概述257

4.6.2项目配置257

4.6.3编码实现258

4.6.4运行259

第5章 分布式存储262

5.1分布式存储概述263

5.1.1使用场景263

5.1.2常用技术263

5.2 Bigtable264

5.2.1 Bigtable的数据模型264

5.2.2 Bigtable的实现266

5.2.3 Bigtable的性能优化270

5.3 Apache HBase273

5.3.1 Apache HBase的基本概念274

5.3.2 Apache HBase的架构281

5.4 Apache Cassandra296

5.4.1 Apache Cassandra简介296

5.4.2 Apache Cassandra的应用场景299

5.4.3 Apache Cassandra的架构和数据模型300

5.4.4用于配置Apache Cassandra的核心组件301

5.5 Memcached302

5.5.1 Memcached简介303

5.5.2 Memcached的架构303

5.5.3 Memcached客户端305

5.6 Redis313

5.6.1 Redis简介313

5.6.2 Redis的下载与简单使用314

5.6.3 Redis的数据类型及抽象314

5.7 MongoDB334

5.7.1 MongoDB简介334

5.7.2 MongoDB核心概念335

5.7.3 MongoDB的数据模型340

5.7.4示例：Java连接MongoDB354

5.8实战：基于Redis的分布式锁355

5.8.1项目概述355

5.8.2项目配置356

5.8.3编码实现357

5.8.4运行360

第6章 分布式监控364

6.1分布式监控概述365

6.1.1使用场景365

6.1.2常用技术365

6.2 Nagios365

6.2.1 Nagios监控366

6.2.2 Nagios插件384

6.3 Zabbix386

6.3.1 Zabbix对容器的支持386

6.3.2 Zabbix的基本概念389

6.4 Consul399

6.4.1 Consul架构400

6.4.2 Consul agent401

6.5 ZooKeeper411

6.5.1 ZooKeeper简介411

6.5.2 ZooKeeper内部工作原理415

6.5.3例子：ZooKeeper实现barrier和producer-consumer queue419

6.6实战：基于ZooKeeper的服务注册和发现426

6.6.1项目概述426

6.6.2项目配置427

6.6.3编码实现428

6.6.4运行433

第7章 分布式版本控制系统435

7.1分布式版本控制系统概述436

7.1.1集中式与分布式436

7.1.2分布式版本控制系统的核心概念437

7.2 Bazaar437

7.2.1 Bazaar的核心概念437

7.2.2 Bazaar的使用438

7.3 Mercurial443

7.3.1 Mercurial的核心概念444

7.3.2 Mercurial的使用447

7.4 Git454

7.4.1 Git的基础概念454

7.4.2 Git的使用457

7.5 Git Flow——团队协作最佳实践483

7.5.1分支定义483

7.5.2新功能开发工作流484

7.5.3 Bug修复工作流485

7.5.4版本发布工作流485

第8章 RESTful API、微服务及容器技术487

8.1 Jersey488

8.1.1 Jersey简介488

8.1.2 Jersey的模块和依赖488

8.1.3 JAX-RS核心概念492

8.1.4例子：用SSE构建实时Web应用503

8.2 Spring Boot511

8.2.1 Spring Boot简介512

8.2.2 Spring Boot的安装513

8.2.3 Spring Boot的使用518

8.2.4 Spring Boot的属性与配置524

8.3 Docker529

8.3.1 Docker简介529

8.3.2 Docker的核心组成、架构及工作原理529

8.3.3 Docker的使用535

8.4实战：基于Docker构建、运行、发布微服务537

8.4.1编写微服务537

8.4.2微服务容器化538

8.4.3构建Docker image538

8.4.4运行image540

8.4.5访问应用541

8.4.6发布微服务541