分布式数据服务：事务模型、处理语言、一致性与体系结构徐子晨柳杰娄俊升_徐子晨柳杰娄俊升_9787111737377

随着物联网、云计算、大数据与人工智能等技术的蓬勃发展，计算服务逐渐从计算密集型向数据密集型（Data Intensive）转变。高性能、高通量的数据服务关键技术成为智慧城市、智能制造、智慧农业等国家重大需求解决方案的核心基础。并行与分布式数据处理的概念启发于上世纪80年代，源自讨论在内存及二级存储极为有限的条件下如何跨越“内存墙”，完成计算任务的优化技术。而今，互联网与私有网络数据指数级增长、数据服务的事务性需求复杂多变、跨地域数据同步需求动态不统一、如何应对当前及未来大数据服务及其上的人工智能计算对并行与分布式数据服务提出了新的问题与挑战。本书从并行与分布式数据服务的基础理论、事务模型、数据处理语言等基础内容，并进一步讨论分布式数据一致性模型及全观性的数据处理架构方面的先进及实用的研究及系统软件相关知识，，对分布式数据服务的其他研究也进行了概述，并对其未来发展方向进行展望。本书可以作为计算机、数据科学与大数据技术、人工智能等相关专业的高年级本科生与研究生在数据库理论及分布式系统等课程上的辅助教材，也可以为物联网、云计算、大数据与人工智能等领域的科研人员及从业者提供创新研究与技术应用的参考。

写作是一件痛苦的事情，这不仅仅是自己思考的模态转换，更是对自身学术认知的重新梳理。大概在12年前，我还是一个学生，在某次学术会议上遇到了Leslie Lamport博士。那时他已经70岁高龄，脸上沟壑纵横，但眼神仍然犀利，对探讨的话题反馈依旧敏锐。当时是我第一次听到Paxos Island的故事，并从此进入了分布式一致性协议优化的“深渊巨口”。时间如白驹过隙，十多年过去了，我们在分布式一致性协议上做了各种工作，有些是对数学模型的探讨，有些是对具体实现的优化，还有一些是人生哲学上的引申。我们想留下这些心得体会，并分享给更多人。
本书主要围绕Raft和Paxos两个协议进行阐述。与其他相关图书不同的是，书中加入了大量的实践实训环节，引导读者从零到一构建一种强一致性协议并实现其运行框架。这种技术是硬核的，是很多互联网企业急需的，是值得学习的。这与我们成书的起源相关。2017年，我回国开始创办泛在数据处理与优化实验室，开始只有几个本科生跟着我做一些超出他们学习范围的工作。其中就有本书的另一作者——柳杰。年轻人对未知知识是如此渴望，但是对复杂数学模型又是如此畏惧。在共同协作下，我们复现了Raft（Paxos协议的一种变形）、Paxos，甚至提出了更加泛化、更简单好用的eRaft一致性协议及其实现，并且eRaft被收录于斯坦福大学的一致性协议公开库中。整体工作共用了大概5年时间。在此基础上，我们可以对分布式数据库，特别是分布式数据库函数级服务，实现更好更宽泛的支持。希望本书可以帮助更多学生，实现复杂的一致性协议，同时对学生学习分布式系统、分布式数据库等高阶知识起到帮助作用。
较早的时候，机械工业出版社的编辑找到我，希望我写一本关于数据库先进技术的书。我答应了，决定把这本书写出来。在编写本书的过程中，崔傲、谭国龙、姜文静、向紫芊、肖欣雨等同学帮忙搜集资料，黄嘉诚、刘必勇、吴伟正等同学帮忙构建系统，吴伟正、曾焘、舒磊明、许可、李江波、李冰雁、孙珍龄等同学帮忙完成协调、编纂、校对、验证代码等一系列烦琐的工作。在成书的过程中，得到了中国人民大学杜小勇老师，上海交通大学过敏意老师、陈全老师、李超老师、陈海波老师、王肇国老师，中国科学技术大学李诚老师，国防科技大学董德尊老师，北京理工大学王国仁老师、袁野老师，北京航空航天大学马帅老师等各位师长的建议和指导，在此一并感谢。
表文云，“丽文幽质，唯道可度，欢同陨世，大道不称”。共勉之。

徐子晨
2023年4月20日

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