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隨著物聯網、云計算、大數據與人工智能等技術的蓬勃發(fā)展，計算服務逐漸從計算密集型向數據密集型（Data Intensive）轉變。高性能、高通量的數據服務關鍵技術成為智慧城市、智能制造、智慧農業(yè)等國家重大需求解決方案的核心基礎。并行與分布式數據處理的概念啟發(fā)于上世紀80年代，源自討論在內存及二級存儲極為有限的條件下如何跨越“內存墻”，完成計算任務的優(yōu)化技術。而今，互聯網與私有網絡數據指數級增長、數據服務的事務性需求復雜多變、跨地域數據同步需求動態(tài)不統(tǒng)一、如何應對當前及未來大數據服務及其上的人工智能計算對并行與分布式數據服務提出了新的問題與挑戰(zhàn)。本書從并行與分布式數據服務的基礎理論、事務模型、數據處理語言等基礎內容，并進一步討論分布式數據一致性模型及全觀性的數據處理架構方面的先進及實用的研究及系統(tǒng)軟件相關知識，，對分布式數據服務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、數據科學與大數據技術、人工智能等相關專業(yè)的高年級本科生與研究生在數據庫理論及分布式系統(tǒng)等課程上的輔助教材，也可以為物聯網、云計算、大數據與人工智能等領域的科研人員及從業(yè)者提供創(chuàng)新研究與技術應用的參考。

寫作是一件痛苦的事情，這不僅僅是自己思考的模態(tài)轉換，更是對自身學術認知的重新梳理。大概在12年前，我還是一個學生，在某次學術會議上遇到了Leslie Lamport博士。那時他已經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議上做了各種工作，有些是對數學模型的探討，有些是對具體實現的優(yōu)化，還有一些是人生哲學上的引申。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兩個協議進行闡述。與其他相關圖書不同的是，書中加入了大量的實踐實訓環(huán)節(jié)，引導讀者從零到一構建一種強一致性協議并實現其運行框架。這種技術是硬核的，是很多互聯網企業(yè)急需的，是值得學習的。這與我們成書的起源相關。2017年，我回國開始創(chuàng)辦泛在數據處理與優(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習范圍的工作。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，但是對復雜數學模型又是如此畏懼。在共同協作下，我們復現了Raft（Paxos協議的一種變形）、Paxos，甚至提出了更加泛化、更簡單好用的eRaft一致性協議及其實現，并且eRaft被收錄于斯坦福大學的一致性協議公開庫中。整體工作共用了大概5年時間。在此基礎上，我們可以對分布式數據庫，特別是分布式數據庫函數級服務，實現更好更寬泛的支持。希望本書可以幫助更多學生，實現復雜的一致性協議，同時對學生學習分布式系統(tǒng)、分布式數據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，希望我寫一本關于數據庫先進技術的書。我答應了，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、肖欣雨等同學幫忙搜集資料，黃嘉誠、劉必勇、吳偉正等同學幫忙構建系統(tǒng)，吳偉正、曾燾、舒磊明、許可、李江波、李冰雁、孫珍齡等同學幫忙完成協調、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杜小勇老師，上海交通大學過敏意老師、陳全老師、李超老師、陳海波老師、王肇國老師，中國科學技術大學李誠老師，國防科技大學董德尊老師，北京理工大學王國仁老師、袁野老師，北京航空航天大學馬帥老師等各位師長的建議和指導，在此一并感謝。
表文云，“麗文幽質，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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