《大型网站系统与Java中间件实践》第一章笔记：分布式系统基础

"大型网站系统与Java中间件实践读书笔记（一）—— 分布式系统基础知识" 本章节主要探讨了分布式系统的基本概念和关键知识点，包括计算机系统的五要素、线程与进程的执行模式、网络通信基础知识以及如何将应用从单机扩展到分布式系统。 1.1 初识分布式系统 分布式系统是由多个独立的计算机节点通过网络连接，共同协作完成一项任务的系统。这样的系统可以提供高可用性、高性能和可扩展性，是构建大型网站系统的基础。 1.2 分布式系统的基础知识 1.2.1 组成计算机的五要素 计算机系统由输入设备、输出设备、存储（包括内存和外存）、运算和控制这五个基本部分组成。在分布式系统中，这些元素可能分布在不同的节点上，通过网络进行交互。 1.2.2 线程与进程的执行模式 - 阿萨姆定律强调并发执行的重要性，它指出并行代码的比例决定了添加处理器后系统性能的提升程度。 - 互不通信的多线程模式：线程之间无直接交互，各自独立执行。 - 基于共享容器协同的多线程模式：线程间共享数据，需要同步和互斥机制来保证数据一致性，如生产者消费者问题。 - 基于事件协同的多线程模式：线程间通过事件触发进行协调，防止死锁的发生。 1.2.2.5 多进程模式 多进程与多线程类似但有区别，进程间通信、协同和资源管理相对复杂，但具有更好的隔离性和容错性。进程间的通信通常涉及序列化和反序列化。 1.2.3 网络通信基础知识 1.2.3.1 OSI与TCP/IP网络模型：理解网络通信的层次结构，包括物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。TCP/IP模型则简化为四层，分别是网络接口层、网络层、传输层和应用层。 1.2.3.2 网络IO实现方式： - BIO（Blocking IO）：传统的阻塞式IO，当进行IO操作时，会阻塞当前线程直到IO操作完成。 - NIO（Non-blocking IO）：非阻塞IO，允许多个IO操作并发进行，提高了效率。 - AIO（Asynchronous IO）：异步IO，应用程序可以注册感兴趣的IO事件，当事件发生时，操作系统通知应用程序。 1.2.4 如何把应用从单机扩展到分布式 1.2.4.1 输入设备：在分布式系统中，输入不再局限于传统的人机交互设备，还包括节点间的通信接口。 1.2.4.2 输出设备：输出同样扩展为节点间的通信输出和其他传统输出设备。 1.2.4.3 控制器：分布式系统中，控制逻辑分布在多个节点上，通过网络协调工作。 总结来说，分布式系统的核心在于如何有效地管理多个节点的资源，实现数据的一致性、高可用性和可扩展性。这需要深入理解线程与进程的协同、网络通信机制以及如何将单机应用转变为分布式架构。《大型网站系统与Java中间件实践》第一章为后续深入学习分布式系统和Java中间件奠定了坚实的基础。