你好,，我是高洪濤,，前華為云技術(shù)專家、前當(dāng)當(dāng)網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)師和 Oracle DBA,，也是 Apache ShardingSphere PMC 成員,。作為創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)核心成員，我深度參與的 Apache ShardingShpere 目前已經(jīng)服務(wù)于國(guó)內(nèi)外上百家企業(yè),，并得到了業(yè)界廣泛的認(rèn)可,。

我在分布式數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與研發(fā)領(lǐng)域工作近 5 年，也經(jīng)常參與和組織一些行業(yè)會(huì)議,，比如中國(guó)數(shù)據(jù)庫大會(huì),、Oracle 嘉年華等，與業(yè)界人士交流分布式數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的最新動(dòng)向和發(fā)展趨勢(shì),。

近十年來,，整個(gè)行業(yè)都在爭(zhēng)先恐后地進(jìn)入這個(gè)領(lǐng)域，從而大大加速了技術(shù)進(jìn)步,。特別是近五年,，云廠商相繼發(fā)布重量級(jí)分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品，普通用戶接觸這門技術(shù)的門檻降低了,，越來越多人正在參與其中,，整個(gè)領(lǐng)域生態(tài)呈現(xiàn)出“百花齊放”的態(tài)勢(shì),。

學(xué)好分布式數(shù)據(jù)庫將給你帶來哪些機(jī)會(huì),？

但在生產(chǎn)實(shí)踐過程中我們會(huì)發(fā)現(xiàn),，許多技術(shù)人員對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫還停留在一知半解的狀態(tài)，比如下面這些疑問：

• 聽說 MongoDB 比 MySQL 好用,，但它適合我的業(yè)務(wù)嗎,？

• TiDB 與阿里云 PolarDB 看起來都支持 MySQL 語法，它們之間有什么區(qū)別呢,？應(yīng)該如何選擇,？

這本質(zhì)上就是由于缺乏對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫基本原理的了解，容易導(dǎo)致使用該種數(shù)據(jù)庫時(shí)問題頻發(fā),。好比 Apache Cassandra 或 Azure CosmosDB 都支持多種一致性,，但如果不了解分布式一致性模型，你很有可能會(huì)選錯(cuò),，從而造成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不一致等問題,。

也因此長(zhǎng)久以來，業(yè)界一直存在一個(gè)典型的誤解：分布式數(shù)據(jù)庫只能遵循 CAP 原則,，無法實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的 ACID 級(jí)別的一致性,，我的業(yè)務(wù)無法遷移到分布式數(shù)據(jù)庫上。

而事實(shí)上,，現(xiàn)代分布式數(shù)據(jù)庫（特別是 NewSQL 類數(shù)據(jù)庫）,，已經(jīng)可以在一定程度上解決這一問題了。（我會(huì)分別在第 5 講和第 15 講中和你討論一致性模型,，你會(huì)獲得想要的答案,。）

雖然傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，大多數(shù)會(huì)使用復(fù)制同步技術(shù)來提高查詢性能和可用性,，但這些技術(shù)像一堆“補(bǔ)丁”,，對(duì)已經(jīng)不堪重負(fù)的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修修補(bǔ)補(bǔ)，解決問題有限的同時(shí),，反而可能帶來更多問題（比如,，復(fù)制延遲會(huì)長(zhǎng)期困擾 MySQL 的復(fù)制高可用方案）,。

而分布式數(shù)據(jù)庫,，基本上是從底層開始，針對(duì)分布式場(chǎng)景設(shè)計(jì)出來的,，因此從基礎(chǔ)層面就可以解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的一些棘手問題,。雖然初期投入相對(duì)大一些，卻可以保證后續(xù)技術(shù)體系的健康發(fā)展,，在長(zhǎng)期成本上具有顯著優(yōu)勢(shì),。

此外，分布式數(shù)據(jù)庫好比一個(gè)“百寶箱”，其中蘊(yùn)含了獨(dú)具特色的設(shè)計(jì)理念,、千錘百煉的架構(gòu)模式,，以及取之不盡的算法細(xì)節(jié)。隨著分布式數(shù)據(jù)庫迅猛發(fā)展,，越來越多的研發(fā),、產(chǎn)品和運(yùn)維人員或多或少都會(huì)接觸分布式數(shù)據(jù)庫，因此學(xué)好分布式數(shù)據(jù)庫,，也會(huì)為你提升職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)帶來幫助,，成為你技術(shù)履歷上的閃光點(diǎn)。

• 對(duì)于數(shù)據(jù)庫工程師,，除了日常使用,，相關(guān)面試中常常會(huì)涉及設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫集群架構(gòu)、保障數(shù)據(jù)庫的橫縱向擴(kuò)展等內(nèi)容,，因此理解主流分布式數(shù)據(jù)庫原理和相關(guān)案例,，會(huì)幫助你完美應(yīng)對(duì)。

• 對(duì)于云產(chǎn)品經(jīng)理,，掌握目前商用與開源領(lǐng)域中主流的分布式數(shù)據(jù)庫原理同樣非常重要,，這是規(guī)劃和設(shè)計(jì)相關(guān)云產(chǎn)品的前置條件。

• 甚至在一般概念里,，不與后端數(shù)據(jù)庫直接打交道的移動(dòng) App 研發(fā),，想要解決多終端共享數(shù)據(jù)的同步問題，都可以從分布式數(shù)據(jù)庫原理中獲取靈感,。

• 當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)維支撐時(shí),，如果清楚分布式數(shù)據(jù)庫內(nèi)部到底發(fā)生了什么，將有助于設(shè)計(jì)合理的支撐策略,。在處理具體問題時(shí),，也會(huì)更加得心應(yīng)手。

學(xué)習(xí)過程中有哪些難點(diǎn),？

不過,，分布式數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)曲線非常陡峭，你會(huì)發(fā)現(xiàn)與其他知識(shí)類型相比,，它有一個(gè)顯著的區(qū)別,，就是：學(xué)習(xí)資料過于豐富，且難度普遍不低,。

• 由于數(shù)據(jù)庫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展多年,，其演化的分支過于龐雜，每個(gè)研究人員都會(huì)結(jié)合自身的專業(yè)背景與技術(shù)領(lǐng)域來解釋分布式數(shù)據(jù)庫,。因此,，將這些復(fù)雜的背景知識(shí)了解透徹,，就成了大多數(shù)人深入這一領(lǐng)域的難題。

• 同時(shí),，該領(lǐng)域?qū)W術(shù)化氣氛濃厚,，因此大量核心技術(shù)是以論文的形式進(jìn)行表述的，不僅內(nèi)容晦澀,，且大部分為英文,，這也為探索核心理論提高了門檻。

• 還有一些課程往往注重 DBA 方向的培養(yǎng),，且一般限定在某個(gè)特定的數(shù)據(jù)庫中（如云廠商數(shù)據(jù)庫認(rèn)證或 Oracle DBA 認(rèn)證培訓(xùn)等）,，并沒有抽象出一些共有的特性，方便大家掌握分布式數(shù)據(jù)庫的核心理念,。

這也在一定程度上導(dǎo)致人們對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫這一概念“誤解”不斷,。不過，這也堅(jiān)定了我想要幫助你了解通用分布式數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)原理,，借此帶你重新審視業(yè)務(wù)實(shí)踐的決心,。

學(xué)習(xí)本課程后，你將對(duì)技術(shù)選型,、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),，以及如何解決關(guān)鍵的技術(shù)難題有更為清晰的方案；在晉升評(píng)審&面試求職中,，也能更加從容地應(yīng)對(duì)相關(guān)技術(shù)問題,。

我是如何設(shè)計(jì)這個(gè)課程的？

由于分布式數(shù)據(jù)庫內(nèi)涵豐富,，知識(shí)結(jié)構(gòu)繁雜,，為使你能高效了解和掌握其中的關(guān)鍵信息，我采用了三種思路來設(shè)計(jì)這個(gè)課程,。

1. 化繁為簡(jiǎn),。去掉過時(shí)、不重要的技術(shù)細(xì)節(jié),，直接講解與分布式數(shù)據(jù)庫有關(guān)的內(nèi)容,，但同時(shí)我也會(huì)引導(dǎo)你去發(fā)現(xiàn)技術(shù)背后的細(xì)節(jié)，希望可以授人以漁,。

2. 知識(shí)全面,。內(nèi)容不僅僅介紹了分布式理論相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)介紹了一般資料少有提及的存儲(chǔ)引擎,，兩者共同配合,，才造就了分布式數(shù)據(jù)庫高性能和高擴(kuò)展性的特點(diǎn)。

3. 注重實(shí)際,。本著將技術(shù)理念與實(shí)際案例結(jié)合的精神,，在介紹技術(shù)細(xì)節(jié)時(shí)，我會(huì)聯(lián)系相關(guān)的分布式數(shù)據(jù)庫,，從多方位打通你的知識(shí)體系,。

基于以上設(shè)計(jì)思路，我把課程分為 4 個(gè)模塊,，合計(jì) 24 講,。

• 模塊一，分布式數(shù)據(jù)歷史演變及其核心原理,。從歷史背景出發(fā),，講解了分布式數(shù)據(jù)庫要解決的問題、應(yīng)用場(chǎng)景,，以及核心技術(shù)特點(diǎn),。

• 模塊二，分布式數(shù)據(jù)庫的高性能保證——存儲(chǔ)引擎,。這是專欄的亮點(diǎn)內(nèi)容,，簡(jiǎn)要展示了現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)引擎，比如典型存儲(chǔ)引擎,、分布式索引,、數(shù)據(jù)文件與日志結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)、事務(wù)處理,。其中,，我會(huì)特別介紹分布式數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在存儲(chǔ)層面上的差異。學(xué)完之后,，你會(huì)對(duì)分布式數(shù)據(jù)庫中的重要特性（如一致性和分布式事務(wù)）有一個(gè)完整的理解,，明白為什么一些特定存儲(chǔ)引擎（如日志結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)）更適合去構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫。

• 模塊三,，分布式數(shù)據(jù)庫的高擴(kuò)展性保證——分布式系統(tǒng),。詳細(xì)介紹分布式數(shù)據(jù)庫中所蘊(yùn)含的系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理、算法等,，包含但不限于錯(cuò)誤偵測(cè),、領(lǐng)導(dǎo)選舉、數(shù)據(jù)可靠傳播,、分布式事務(wù),、共識(shí)算法等內(nèi)容。雖然分布式內(nèi)容很多,，但我不會(huì)面面俱到,，而是幫你提煉精華，基于實(shí)例為你建立知識(shí)體系,。

• 模塊四,，知識(shí)拓展,。我會(huì)和你探討當(dāng)代最成功的分布式數(shù)據(jù)庫（傳統(tǒng)&新型），探討它們成功的關(guān)鍵,，同時(shí)將它們與之前模塊中所介紹的技術(shù)原理進(jìn)行相應(yīng)的映射,，讓你的知識(shí)體系更加豐富。

講師寄語

本課程的設(shè)計(jì)目標(biāo)是,，盡最大程度解決你的實(shí)際問題,，讓你在不同的工程實(shí)踐中，對(duì)分布式場(chǎng)景下的數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)有更加專業(yè)的認(rèn)知,，并對(duì)技術(shù)趨勢(shì)建立深入的洞察,。

希望與這門課程有幸結(jié)緣的你，能夠從中獲得新的靈感,，為自身的事業(yè)加油助力,。