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隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，計算服務(wù)逐漸從計算密集型向數(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80年代，源自討論在內(nèi)存及二級存儲極為有限的條件下如何跨越“內(nèi)存墻”，完成計算任務(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)級增長、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)同步需求動態(tài)不統(tǒng)一、如何應(yīng)對當前及未來大數(shù)據(jù)服務(wù)及其上的人工智能計算對并行與分布式數(shù)據(jù)服務(wù)提出了新的問題與挑戰(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)處理語言等基礎(chǔ)內(nèi)容，并進一步討論分布式數(shù)據(jù)一致性模型及全觀性的數(shù)據(jù)處理架構(gòu)方面的先進及實用的研究及系統(tǒng)軟件相關(guān)知識，，對分布式數(shù)據(jù)服務(wù)的其他研究也進行了概述，并對其未來發(fā)展方向進行展望。本書可以作為計算機、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)的高年級本科生與研究生在數(shù)據(jù)庫理論及分布式系統(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，更是對自身學(xué)術(shù)認知的重新梳理。大概在12年前，我還是一個學(xué)生，在某次學(xué)術(shù)會議上遇到了Leslie Lamport博士。那時他已經(jīng)70歲高齡，臉上溝壑縱橫，但眼神仍然犀利，對探討的話題反饋依舊敏銳。當時是我第一次聽到Paxos Island的故事，并從此進入了分布式一致性協(xié)議優(yōu)化的“深淵巨口”。時間如白駒過隙，十多年過去了，我們在分布式一致性協(xié)議上做了各種工作，有些是對數(shù)學(xué)模型的探討，有些是對具體實現(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，并分享給更多人。
本書主要圍繞Raft和Paxos兩個協(xié)議進行闡述。與其他相關(guān)圖書不同的是，書中加入了大量的實踐實訓(xùn)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)讀者從零到一構(gòu)建一種強一致性協(xié)議并實現(xiàn)其運行框架。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，我回國開始創(chuàng)辦泛在數(shù)據(jù)處理與優(yōu)化實驗室，開始只有幾個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。年輕人對未知知識是如此渴望，但是對復(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、更簡單好用的eRaft一致性協(xié)議及其實現(xiàn)，并且eRaft被收錄于斯坦福大學(xué)的一致性協(xié)議公開庫中。整體工作共用了大概5年時間。在此基礎(chǔ)上，我們可以對分布式數(shù)據(jù)庫，特別是分布式數(shù)據(jù)庫函數(shù)級服務(wù)，實現(xiàn)更好更寬泛的支持。希望本書可以幫助更多學(xué)生，實現(xiàn)復(fù)雜的一致性協(xié)議，同時對學(xué)生學(xué)習(xí)分布式系統(tǒng)、分布式數(shù)據(jù)庫等高階知識起到幫助作用。
較早的時候，機械工業(yè)出版社的編輯找到我，希望我寫一本關(guān)于數(shù)據(jù)庫先進技術(shù)的書。我答應(yīng)了，決定把這本書寫出來。在編寫本書的過程中，崔傲、譚國龍、姜文靜、向紫芊、肖欣雨等同學(xué)幫忙搜集資料，黃嘉誠、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、驗證代碼等一系列煩瑣的工作。在成書的過程中，得到了中國人民大學(xué)杜小勇老師，上海交通大學(xué)過敏意老師、陳全老師、李超老師、陳海波老師、王肇國老師，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)李誠老師，國防科技大學(xué)董德尊老師，北京理工大學(xué)王國仁老師、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

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