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)隊核心成員，我深度參與的 Apache ShardingShpere 目前已經(jīng)服務(wù)于國內(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)會議，比如中國數(shù)據(jù)庫大會、Oracle 嘉年華等，與業(yè)界人士交流分布式數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域的最新動向和發(fā)展趨勢。

近十年來，整個行業(yè)都在爭先恐后地進(jìn)入這個領(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，整個領(lǐng)域生態(tài)呈現(xiàn)出“百花齊放”的態(tài)勢。

學(xué)好分布式數(shù)據(jù)庫將給你帶來哪些機(jī)會？

但在生產(chǎn)實踐過程中我們會發(fā)現(xiàn)，許多技術(shù)人員對分布式數(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，你很有可能會選錯，從而造成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不一致等問題。

也因此長久以來，業(yè)界一直存在一個典型的誤解：分布式數(shù)據(jù)庫只能遵循 CAP 原則，無法實現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的 ACID 級別的一致性，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。（我會分別在第 5 講和第 15 講中和你討論一致性模型，你會獲得想要的答案。）

雖然傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，大多數(shù)會使用復(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，反而可能帶來更多問題（比如，復(fù)制延遲會長期困擾 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，針對分布式場景設(shè)計出來的，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。雖然初期投入相對大一些，卻可以保證后續(xù)技術(shù)體系的健康發(fā)展，在長期成本上具有顯著優(yōu)勢。

此外，分布式數(shù)據(jù)庫好比一個“百寶箱”，其中蘊(yùn)含了獨具特色的設(shè)計理念、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，也會為你提升職場競爭優(yōu)勢帶來幫助，成為你技術(shù)履歷上的閃光點。

• 對于數(shù)據(jù)庫工程師，除了日常使用，相關(guān)面試中常常會涉及設(shè)計數(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，會幫助你完美應(yīng)對。

• 對于云產(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 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，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)計合理的支撐策略。在處理具體問題時，也會更加得心應(yīng)手。

學(xué)習(xí)過程中有哪些難點？

不過，分布式數(shù)據(jù)庫的學(xué)習(xí)曲線非常陡峭，你會發(fā)現(xiàn)與其他知識類型相比，它有一個顯著的區(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，每個研究人員都會結(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)雜的背景知識了解透徹，就成了大多數(shù)人深入這一領(lǐng)域的難題。

• 同時，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)致人們對分布式數(shù)據(jù)庫這一概念“誤解”不斷。不過，這也堅定了我想要幫助你了解通用分布式數(shù)據(jù)庫的設(shè)計原理，借此帶你重新審視業(yè)務(wù)實踐的決心。

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

我是如何設(shè)計這個課程的？

由于分布式數(shù)據(jù)庫內(nèi)涵豐富，知識結(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)計這個課程。

1. 化繁為簡。去掉過時、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，但同時我也會引導(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. 知識全面。內(nèi)容不僅僅介紹了分布式理論相關(guān)內(nèi)容，同時介紹了一般資料少有提及的存儲引擎，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。

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

基于以上設(shè)計思路，我把課程分為 4 個模塊，合計 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)用場景，以及核心技術(shù)特點。

• 模塊二，分布式數(shù)據(jù)庫的高性能保證——存儲引擎。這是專欄的亮點內(nèi)容，簡要展示了現(xiàn)代數(shù)據(jù)庫的存儲引擎，比如典型存儲引擎、分布式索引、數(shù)據(jù)文件與日志結(jié)構(gòu)存儲、事務(wù)處理。其中，我會特別介紹分布式數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在存儲層面上的差異。學(xué)完之后，你會對分布式數(shù)據(jù)庫中的重要特性（如一致性和分布式事務(wù)）有一個完整的理解，明白為什么一些特定存儲引擎（如日志結(jié)構(gòu)存儲）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)計原理、算法等，包含但不限于錯誤偵測、領(lǐng)導(dǎo)選舉、數(shù)據(jù)可靠傳播、分布式事務(wù)、共識算法等內(nèi)容。雖然分布式內(nèi)容很多，但我不會面面俱到，而是幫你提煉精華，基于實例為你建立知識體系。

• 模塊四，知識拓展。我會和你探討當(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，讓你的知識體系更加豐富。

講師寄語

本課程的設(shè)計目標(biāo)是，盡最大程度解決你的實際問題，讓你在不同的工程實踐中，對分布式場景下的數(shù)據(jù)庫存儲有更加專業(yè)的認(rèn)知，并對技術(shù)趨勢建立深入的洞察。

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。