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分布式系统是现代后台架构的核心,理解分布式系统的理论基础和实践方法,是成为高级后台工程师的必经之路。
本部分涵盖分布式系统的理论基础(CAP、BASE、一致性模型)、关键技术方案(分布式ID、分布式事务)以及核心一致性算法(Paxos、Raft)。
5.1 CAP 定理与 BASE 理论
- CAP 定理深入理解
- CP 系统 vs AP 系统
- BASE 理论与最终一致性
- 实战案例:库存系统的选择
5.2 一致性模型
- 强一致性
- 弱一致性
- 最终一致性
- 因果一致性
- 会话一致性
- Lamport 逻辑时钟
- 向量时钟
5.3 分布式 ID 生成
- Snowflake 算法(完整Go实现)
- 数据库自增ID与号段模式
- UUID / ULID
- 方案对比与选型
- 时钟回拨问题解决
5.4 分布式事务
- 两阶段提交(2PC)
- TCC(Try-Confirm-Cancel)完整实现
- SAGA 模式(编排式 vs 编舞式)
- 本地消息表
- Seata 分布式事务框架
5.5 Paxos 算法
- 核心思想与角色
- 两阶段协议
- 优缺点分析
5.6 Raft 算法
- Leader 选举机制
- 日志复制流程
- 安全性保证
- etcd 实战应用
完成本部分学习后,你将能够:
- ✅ 理解分布式系统的理论基础(CAP、BASE)
- ✅ 设计分布式ID生成方案
- ✅ 处理分布式事务问题
- ✅ 理解Paxos和Raft一致性算法
- ✅ 具备分布式系统架构设计能力
- 先理论后实践:先理解CAP、BASE等理论,再看具体实现
- 对比学习:对比不同方案的优劣(如TCC vs SAGA)
- 动手实现:实现Snowflake ID生成器、简单的Raft算法
- 阅读源码:阅读etcd、TiDB等开源项目源码
建议先完成:
开始学习 → 5.1 CAP 定理与 BASE 理论