一、什么是分布式系统

A distributed system is one in which components located at network computers communicate and coordinate their actions only by passing messages.出自《Distributed Systems Concepts and Design》

我理解的：分布式系统是由多个节点（一个节点为一台电脑）组成的，这些节点是互相连通的，这些节点上部署了我们的服务，这些服务之间会有协同。

举例：alibaba、aliexpress、taobao、tmall这些都是分布式系统

在分布式系统中有些负责存储、有些负责计算、有些负责请求转发等，总之各司其职，干什么的都有。

二、分布式系统的意义

高性能：单机性能总是有限的，通过更换硬件以垂直扩展的方式提升性能成本会越来越高，而且总会遇到瓶颈

高可用：单机出现故障咋办，整个系统就挂掉了，如果是分布式系统只是部分可用，再加上故障转移和自动恢复的功能，用户是感受不到不可用的。

高吞吐：增加机器可以线性提高吞吐量，比如单机可以支撑1000QPS，再增加一台理论上可以支撑2000QPS

三、分布式系统基础知识

线程与进程的执行模式

对于单线程来说，我们都知道摩尔定律，18个月性能增加一倍。

对于多线程来说，我们需要知道阿姆达尔定律，充分利用多核的优势来提升性能、提高吞吐量

多线程模式

互不通信的多线程模式：没有交集，互不通信，各自执行各自的

基于共享容器协同的多线程模式：注意共享容器的安全性（方案：1、加锁——互斥锁、读写锁等；2、Copy on write）

通过事件协同的多线程模式：一个线程的执行要等待另一个线程的通知，注意死锁（方案：获取锁的顺序）

多进程模式

线程是属于进程的，一个进程内的多个线程共享了进程的内存空间；而多个进程之间的内存空间都是独立的，因此多个进程间通过内存共享、交换数据的方式与多线程是不同的。另外，进程间的通信、协调、事件通知、互斥锁的释放跟多线程也是不一样的，不同的平台所支持的方式也不同。

多进程与单进程多线程相比，劣势在哪：1、进程的通信，会涉及序列化与反序列化，开销比线程更大；2、多进程占用资源比多线程占用资源多。

多进程与单进程多线程相比，优势在哪：1、多进程资源控制更容易；2、多进程中的单个进程问题不会造成整体的不可用，例如nginx的worker进程。

分布式系统就是由多机组成的系统，可以近似看为单机多进程变为了多机多进程。多机多进程的可用性会更高。

网络通信基础

ISO的OSI网络模型，TCP/IP模型，TCP/IP的3次握手、4次挥手，TCP/IP的各状态，以及TCP/IP协议的包头包体的组成部分等等，大家自行查找相关资料学习。

网络IO实现方式

BIO

NIO

AIO

冯.诺依曼提出计算机组成与分布式系统的对比

输入设备

输出设备

控制器

运算器

存储器

分布式系统难点

缺乏全局时钟

面对故障独立性

处理单点故障

事务的挑战

锁