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隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，計(jì)算服務(wù)逐漸從計(jì)算密集型向數(shù)據(jù)密集型（Data Intensive）轉(zhuǎn)變。高性能、高通量的數(shù)據(jù)服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)成為智慧城市、智能制造、智慧農(nóng)業(yè)等國(guó)家重大需求解決方案的核心基礎(chǔ)。并行與分布式數(shù)據(jù)處理的概念啟發(fā)于上世紀(jì)80年代，源自討論在內(nèi)存及二級(jí)存儲(chǔ)極為有限的條件下如何跨越“內(nèi)存墻”，完成計(jì)算任務(wù)的優(yōu)化技術(shù)。而今，互聯(lián)網(wǎng)與私有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)、數(shù)據(jù)服務(wù)的事務(wù)性需求復(fù)雜多變、跨地域數(shù)據(jù)同步需求動(dòng)態(tài)不統(tǒng)一、如何應(yīng)對(duì)當(dāng)前及未來(lái)大數(shù)據(jù)服務(wù)及其上的人工智能計(jì)算對(duì)并行與分布式數(shù)據(jù)服務(wù)提出了新的問(wèn)題與挑戰(zhàn)。本書從并行與分布式數(shù)據(jù)服務(wù)的基礎(chǔ)理論、事務(wù)模型、數(shù)據(jù)處理語(yǔ)言等基礎(chǔ)內(nèi)容，并進(jìn)一步討論分布式數(shù)據(jù)一致性模型及全觀性的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)方面的先進(jìn)及實(shí)用的研究及系統(tǒng)軟件相關(guān)知識(shí)，，對(duì)分布式數(shù)據(jù)服務(wù)的其他研究也進(jìn)行了概述，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行展望。本書可以作為計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能等相關(guān)專業(yè)的高年級(jí)本科生與研究生在數(shù)據(jù)庫(kù)理論及分布式系統(tǒng)等課程上的輔助教材，也可以為物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)與人工智能等領(lǐng)域的科研人員及從業(yè)者提供創(chuàng)新研究與技術(shù)應(yīng)用的參考。

寫作是一件痛苦的事情，這不僅僅是自己思考的模態(tài)轉(zhuǎn)換，更是對(duì)自身學(xué)術(shù)認(rèn)知的重新梳理。大概在12年前，我還是一個(gè)學(xué)生，在某次學(xué)術(shù)會(huì)議上遇到了Leslie Lamport博士。那時(shí)他已經(jīng)70歲高齡，臉上溝壑縱橫，但眼神仍然犀利，對(duì)探討的話題反饋依舊敏銳。當(dāng)時(shí)是我第一次聽到Paxos Island的故事，并從此進(jìn)入了分布式一致性協(xié)議優(yōu)化的“深淵巨口”。時(shí)間如白駒過(guò)隙，十多年過(guò)去了，我們?cè)诜植际揭恢滦詤f(xié)議上做了各種工作，有些是對(duì)數(shù)學(xué)模型的探討，有些是對(duì)具體實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化，還有一些是人生哲學(xué)上的引申。我們想留下這些心得體會(huì)，并分享給更多人。
本書主要圍繞Raft和Paxos兩個(gè)協(xié)議進(jìn)行闡述。與其他相關(guān)圖書不同的是，書中加入了大量的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)讀者從零到一構(gòu)建一種強(qiáng)一致性協(xié)議并實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行框架。這種技術(shù)是硬核的，是很多互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)急需的，是值得學(xué)習(xí)的。這與我們成書的起源相關(guān)。2017年，我回國(guó)開始創(chuàng)辦泛在數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室，開始只有幾個(gè)本科生跟著我做一些超出他們學(xué)習(xí)范圍的工作。其中就有本書的另一作者——柳杰。年輕人對(duì)未知知識(shí)是如此渴望，但是對(duì)復(fù)雜數(shù)學(xué)模型又是如此畏懼。在共同協(xié)作下，我們復(fù)現(xiàn)了Raft（Paxos協(xié)議的一種變形）、Paxos，甚至提出了更加泛化、更簡(jiǎn)單好用的eRaft一致性協(xié)議及其實(shí)現(xiàn)，并且eRaft被收錄于斯坦福大學(xué)的一致性協(xié)議公開庫(kù)中。整體工作共用了大概5年時(shí)間。在此基礎(chǔ)上，我們可以對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，特別是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)函數(shù)級(jí)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)更好更寬泛的支持。希望本書可以幫助更多學(xué)生，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的一致性協(xié)議，同時(shí)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)分布式系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)等高階知識(shí)起到幫助作用。
較早的時(shí)候，機(jī)械工業(yè)出版社的編輯找到我，希望我寫一本關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)先進(jìn)技術(shù)的書。我答應(yīng)了，決定把這本書寫出來(lái)。在編寫本書的過(guò)程中，崔傲、譚國(guó)龍、姜文靜、向紫芊、肖欣雨等同學(xué)幫忙搜集資料，黃嘉誠(chéng)、劉必勇、吳偉正等同學(xué)幫忙構(gòu)建系統(tǒng)，吳偉正、曾燾、舒磊明、許可、李江波、李冰雁、孫珍齡等同學(xué)幫忙完成協(xié)調(diào)、編纂、校對(duì)、驗(yàn)證代碼等一系列煩瑣的工作。在成書的過(guò)程中，得到了中國(guó)人民大學(xué)杜小勇老師，上海交通大學(xué)過(guò)敏意老師、陳全老師、李超老師、陳海波老師、王肇國(guó)老師，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)李誠(chéng)老師，國(guó)防科技大學(xué)董德尊老師，北京理工大學(xué)王國(guó)仁老師、袁野老師，北京航空航天大學(xué)馬帥老師等各位師長(zhǎng)的建議和指導(dǎo)，在此一并感謝。
表文云，“麗文幽質(zhì)，唯道可度，歡同隕世，大道不稱”。共勉之。

徐子晨
2023年4月20日

徐子晨：
教授、博士生導(dǎo)師。2016年6月畢業(yè)于美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)獲博士學(xué)位。現(xiàn)為南昌大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)院副院長(zhǎng)，高層次引進(jìn)人才，學(xué)科方向帶頭人，江西省“雙千計(jì)劃”首批入選者。在南昌大學(xué)任職期間教授本科生及研究生系統(tǒng)類課程二十余門。
主要從事包括數(shù)據(jù)密集計(jì)算，智能計(jì)算，高能效計(jì)算及分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)軟件相關(guān)方面的教研工作。以第一作者發(fā)表數(shù)據(jù)庫(kù)、分布式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)等方向高水平期刊、會(huì)議文章50余篇。服務(wù)于IEEE/ACM TKDE/TC/TPDS/TCC等旗艦期刊，擔(dān)任過(guò)IEEE ICDE，INFOCOM，BigData，IWQoS，ICDCS等國(guó)際旗艦會(huì)議的程序委員會(huì)副主席及委員等相關(guān)工作。是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)研究者。

柳杰：
國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)大廠分布式緩存服務(wù)高級(jí)工程師，前滴滴出行高級(jí)軟件開發(fā)工程師，曾參與并主導(dǎo)了滴滴出行底層鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)分布式資源編排系統(tǒng)的重構(gòu)方案設(shè)計(jì)，并負(fù)責(zé)開發(fā)實(shí)現(xiàn)，在分布式系統(tǒng)架構(gòu)領(lǐng)域有深入研究。是開源項(xiàng)目eraft（https://eraft.cn/）主要代碼貢獻(xiàn)者，該項(xiàng)目被收錄于斯坦福大學(xué)Raft協(xié)議官方庫(kù)，亦是本書的實(shí)踐主體。

婁俊升：
2021級(jí)南昌大學(xué)軟件工程碩士，研究方向?yàn)榉植际较到y(tǒng)一致性算法優(yōu)化。曾參與多個(gè)國(guó)家級(jí)、省級(jí)項(xiàng)目研發(fā)，從中學(xué)習(xí)與總結(jié)了許多分布式系統(tǒng)領(lǐng)域相關(guān)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)分布式一致性算法性能優(yōu)化有深入研究。

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