Preface 前言

为什么要写这本书

在当下的互联网系统开发过程中，各种开发工具和框架层出不穷，架构体系也在不断发展。无论微服务架构还是中台架构，背后都是一种分布式架构。可以说，基于分布式架构构建的应用程序无处不在。如何利用主流的分布式开发工具和机制来满足不断变化的业务需求，已经成为很多架构师和开发人员需要规划和落实的一大课题。

想要设计并实现一个分布式系统并非易事，我们需要考虑一系列技术层面的问题，比如：

□ 如何深入理解分布式系统中各个技术组件的核心概念和设计思想？

□ 如何选择并高效使用目前市面上主流的分布式系统开发框架？

□ 如何快速分析和解决框架使用过程中的问题？

□ 如何基于这些框架做定制化的开发以满足差异化需求？

面对这些问题，开发人员一方面需要把握分布式系统涉及的核心技术组件，另一方面也需要对主流开源框架的实现原理有深入的理解。本书的写作目的之一就是帮助广大开发人员解决这些问题。

本书对分布式系统构建过程中所涉及的一系列核心技术组件进行了全面的阐述，这些技术组件包括网络通信、远程调用、负载均衡、服务容错、服务降级、注册中心、服务网关、配置中心、消息通信、动态代理、应用缓存、资源管理、框架集成和架构模式等。在介绍这些技术组件时，本书不仅给出了它们的设计思想和应用方式，更为重要的是，还结合Dubbo、Spring Cloud和MyBatis等主流开源框架的源代码深入分析了它们的底层实现原理。

当我们跟随框架来学习分布式系统的技术组件时，学习目标并不只是掌握这些技术组件在具体某一个框架中的实现过程。因为技术组件并不是只能应用于某一个框架，而是也可以应用于其他框架的类似场景中，也就是说技术组件是通用的，这点对分布式技术组件而言尤为明显。通过系统学习本书所阐述的各个技术组件及其在具体框架中的实现，开发人员在面对各种框架时能做到触类旁通。这是本书的另一个目的。

同时，本书还从技术面试角度出发，系统讲解了开发人员应该具备的面试技巧，并具体分析了围绕上述各个技术组件所展开的面试题，希望能够帮助广大开发人员成功应对与分布式系统相关的技术原理类面试。

读者对象

□ 需要掌握各个分布式技术组件，想要将这些组件引入日常研发过程中的开发人员。

□ 对Dubbo、Spring Cloud、MyBatis等框架有一定使用经验，想要将主流分布式框架更好地应用到日常研发过程中的开发人员。

□ 想要进一步理解主流分布式框架内部实现原理的开发人员。

□ 需要应对技术原理类面试的开发人员。

本书特色

本书从分布式系统技术组件的角度切入，深入剖析这些组件在Dubbo、Spring Cloud、MyBatis等主流分布式开源框架中的实现，并给出相应的面试题。本书特色主要体现在如下5个方面。

1）本书体系化较强，将分布式系统构建过程中的核心技术点以及技术组件进行了抽象和提炼，包括网络通信、远程调用、负载均衡、服务容错、服务降级、注册中心、服务网关、配置中心、消息通信、动态代理、应用缓存、资源管理、框架集成和架构模式14个核心组件，这些技术组件都是在日常开发过程中非常重要且实用的，也是在面试过程中会经常遇到的。

2）本书具有创新性，针对市面上主流的开源框架，提供了剖析框架代码结构的系统方法，分别基于组件设计原则、架构演进过程、主流程、基础架构组成和可扩展性设计这5个主题展开讲解。这些内容可以为读者提供方法论指导，让读者高效学习其他各种开源框架。

3）本书深入源码和底层原理，通过追踪Dubbo、Spring Cloud、MyBatis等主流分布式系统开发框架的源码，结合14个核心组件的设计理念和功能，剖析了框架的底层实现机制，让读者能从中掌握分布式系统开发的精髓。

4）本书针对每个技术组件，结合笔者多年来作为面试官、面试者以及培训讲师的经验，梳理了一组面试题。这些面试题大多来自阿里巴巴、京东、网易等公司，笔者结合自己的理解对其做出考点解析，并将框架源码与面试题进行融会贯通。

5）本书对技术人员如何实现自我成长和如何高效应对技术原理类面试，给出了系统性的方法论，让读者不仅能够应对面试，还能够把这本书作为学习的起点，在未来更好地提升自己的技术水平。

如何阅读本书

本书分为16章，其中第3章到第16章是主体内容。在介绍分布式系统技术组件时，每章采用“技术概念和特性→框架实现原理和源码剖析→面试题分析和解读”的三段式讲解方式，即首先介绍技术组件自身的基本概念和特性，然后根据不同框架分析该技术组件的实现过程，最后通过面试题进行总结。本书的详细安排如下。

第1章是关于分布式系统的概述，涉及核心技术设计要求、技术组件、主流开发套件和技术面试要求等。

第2章介绍剖析框架代码结构的系统方法，分别基于组件设计原则、架构演进过程、主流程、基础架构组成和可扩展性设计来展开讲解。

第3章介绍网络通信，包括基本概念、Dubbo服务器端通信原理和客户端通信原理，以及面试题解析。

第4章介绍远程调用，包括服务发布和引用的过程、Dubbo中远程调用的实现原理，以及面试题解析。

第5章介绍负载均衡，包括基本原理讲解、Dubbo和Spring Cloud中负载均衡的实现原理分析，以及面试题解析。

第6章介绍服务容错，包括服务容错的设计思想、Dubbo中集群容错和Spring Cloud中服务熔断的实现原理，以及面试题解析。

第7章介绍服务降级，包括服务降级策略讲解、Dubbo和Spring Cloud中服务降级的实现原理分析，以及面试题解析。

第8章介绍注册中心，包括服务注册和发现、Dubbo和Spring Cloud中注册中心的实现原理分析，以及面试题解析。

第9章介绍服务网关，包括核心概念、响应式网关Spring Cloud Gateway的工作原理分析，以及面试题解析。

第10章介绍配置中心，包括基本模型、Spring Cloud Config工作机制、Spring Cloud Config配置信息更新的实现原理，以及面试题解析。

第11章介绍消息通信，包括基础知识、从Spring Messaging到Spring Cloud Stream的流程、Spring Cloud Stream整合消息中间件的实现机制，以及面试题解析。

第12章介绍动态代理，包括代理模式和类型、Dubbo远程访问和MyBatis数据访问中代理机制的实现原理，以及面试题解析。

第13章介绍应用缓存，包括缓存的设计策略讲解、MyBatis一级缓存和二级缓存的实现原理分析，以及面试题解析。

第14章介绍资源管理，包括资源管理和资源池、MyBatis中数据库连接池的实现原理，以及面试题解析。

第15章介绍框架集成，包括Spring中的启动扩展点、Spring Boot自动配置机制、Dubbo和MyBatis框架集成的实现原理，以及面试题解析。

第16章介绍架构模式，包括概念与应用概述、微内核模式和管道-过滤器模式及其应用分析，以及面试题解析。

勘误和支持

本书虽然是由笔者认真写作而成，但难免会出现错误或者不准确的地方，恳请各位读者批评指正。如果你有宝贵意见，欢迎发送邮件至邮箱tianyalan25@163.com。期待能够与各位读者交流。

致谢

感谢我的家人，特别是妻子章兰婷女士。在本书的撰写过程中，我将大量原本用于家庭事务的晚上和周末时间投入到写作上，她给予了我极大的支持和理解。感谢以往以及现在公司的同事，身处业界领先的公司和团队，我得到了很多学习和成长的机会，没有大家的帮助，就不可能有这本书的诞生。感谢机械工业出版社的杨福川老师，这本书能够这么快出版，离不开他的全力支持。

郑天民

2022年3月于杭州钱江世纪城