前言

为什么要写这本书

在这个信息技术飞速发展的时代，数据已成为一种重要的资产。随着互联网技术突飞猛进的发展，海量数据的生成、存储、处理以及分析逐渐成为常态。在这种背景下，分布式存储系统以其高可靠性、可伸缩性和高性能，成为支撑大数据时代的坚固基石。

本书的编写基于我对当代分布式存储技术的深刻理解，以及对Go语言在此领域的潜力的深刻认识。Go语言因其简洁的语法、强大的并发处理能力和优异的性能，成为构建大规模分布式系统的首选语言之一。

存储是底层的技术，涉及的知识广泛而复杂，经常让初学者望而却步。很多存储技术开发的人员都是在实际工作中逐步摸索，积累的知识往往是零散且碎片化的，难以形成系统化的思维框架。当遇到问题时，他们往往难以迅速找到解决方案。因此，目前缺少的不仅是一本能够引导读者入门存储领域的书籍，更是一本能帮助读者构建起存储知识体系，并将理论应用到实践中去的指导书。

本书旨在全面深入地解读分布式存储系统的基础原理，并借助Go语言去实践这些原理。从基础知识到知识体系构建，从代码演示到典型项目分析，再到项目实战，本书将逐步引导读者深入理解并实际运用分布式存储技术，帮助读者构建起完整的存储知识体系，以便快速进入存储开发领域。

本书特色

❑ Go存储编程的技巧 ：深入浅出地讲解Go语言的基础数据结构、存储I/O框架、并发编程等关键技术点。

❑ Linux存储体系 ：构建起完整的Linux存储体系，帮助读者从根本上理解存储技术的内在逻辑。

❑ 理论与实践相结合 ：通过丰富的代码示例与测试手段分析关键存储技术的实现过程，并展示如何使用Go语言打造真实运行的分布式存储系统。

❑ 经典项目深度解读 ：详细讲解了Minix、FUSE、LevelDB等经典存储项目，以便读者深刻理解它们的核心原理，并快速掌握存储技术的开发与实践。

❑ 分布式存储的项目实践 ：实现了一个真实的分布式存储项目，以便读者从实践中深入理解分布式存储的原理。

读者对象

本书适合具备一定Go语言开发经验，并对Linux基础知识有了解的读者阅读。具体来说，本书适用于以下读者：

❑ Go语言开发工程师。

❑ 分布式存储领域的初学者。

❑ 希望通过Go语言优化现有存储解决方案的资深开发者。

如何阅读本书

本书共16章，分为四部分。读者可以按照章节顺序阅读，也可以根据需求挑选感兴趣的章节进行专项学习。

第一部分（第1～3章）Go语言基础，涵盖以下内容。

❑ 第1章 阐述了存储的重要性，并特别讨论了Go语言在存储领域的重要性。

❑ 第2章 介绍了Go语言在存储编程中常用的数据结构，以方便读者了解底层的数据存储细节。

❑ 第3章 深入介绍了Go语言的I/O框架，系统梳理了Go语言存储编程的知识体系。

第二部分（第4～9章）存储基础，涵盖以下内容。

❑ 第4章 详细探讨了Linux的存储架构以及文件和文件系统的核心概念。

❑ 第5章 展示了常见的存储编程案例，探讨了读写优化的策略以及数据安全性的保障方法。

❑ 第6章 深入剖析了多种I/O模式，以及Linux上的典型I/O模式的实现。

❑ 第7章 详细介绍了多种I/O并发模型，包括多进程、多线程、协程模型，并深入讨论了I/O多路复用的原理和实现。

❑ 第8章 解读了多种缓存模式，包括旁路缓存、读写穿透、异步回写模式等。

❑ 第9章 阐述了数据校验技术及其在实际中的应用场景。

第三部分（第10～12章）分布式系统基础，涵盖以下内容。

❑ 第10章 阐释了分布式系统的基础理论，如CAP和BASE等，并分析了2PC、3PC、Paxos、Raft等分布式协议。

❑ 第11章 讲述了常见的高可用模式和关键技术。

❑ 第12章 探讨了数据分布策略和数据冗余策略。

第四部分（第13～16章）存储系统实战，涵盖以下内容。

❑ 第13章 介绍了Linux上经典磁盘文件系统Minix的原理和实现。

❑ 第14章 介绍了存储引擎LevelDB的原理和实现。

❑ 第15章 介绍了用户态文件系统的原理和实现，并演示了一个简易用户态文件系统HelloFS的构建过程。

❑ 第16章 基于HelloFS，指导读者逐步搭建一个分布式的存储系统。

勘误和支持

由于编写时间仓促，书中难免有疏漏或不够精确之处，恳请读者批评指正。如果读者有更多宝贵意见，欢迎访问微信公众号“奇伢云存储”进行讨论，我会尽力在线上为读者答疑解惑。同时，也可以通过邮箱liqingqiya@163.com联系我。期待得到读者的反馈，让我们在技术之路上互勉共进。

致谢

感谢我的妻子，她的耐心和理解为我提供了一个宁静且充满爱的创作环境。同时，感谢我的家人，他们是我坚实的后盾，给予了我必要的支持和鼓励。

本书也是献给我心爱的女儿的特殊礼物，祝愿她健康成长。

李庆