并行与分布式计算

围绕并行与分布式计算建立可解释、可验证的知识主线。

阅读起点

学习前先阅读：操作系统学习路线、计算机网络学习路线。

全书顺序

本书按知识依赖组织。主线先建立可运行的共同模型，再进入机制、工程边界和生产约束；维护与前沿内容明确标注，不改变主线的学习顺序。

第1章｜并发、并行与分布式边界

理解本章并发、并行与分布式边界的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 并发与并行：任务交错、同时执行与加速比：理解并发与并行：任务交错、同时执行与加速比的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 分布式边界：节点、网络、独立故障与消息：理解分布式边界：节点、网络、独立故障与消息的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 硬件模型：多核、缓存一致性、内存序与 NUMA：理解硬件模型：多核、缓存一致性、内存序与 NUMA的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 正确性目标：安全性、活性、线性化与进度：理解正确性目标：安全性、活性、线性化与进度的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第2章｜共享内存并发

理解本章共享内存并发的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 锁与互斥：互斥锁、读写锁、自旋锁与死锁：理解锁与互斥：互斥锁、读写锁、自旋锁与死锁的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 原子操作：CAS、fetch-add、内存屏障与 ABA：理解原子操作：CAS、fetch-add、内存屏障与 ABA的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 内存模型：顺序一致性、弱序、获取释放与因果：理解内存模型：顺序一致性、弱序、获取释放与因果的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 无锁数据结构：无锁队列、栈、哈希表与 hazard pointer：理解无锁数据结构：无锁队列、栈、哈希表与 hazard pointer的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 竞态与调试：数据竞态、工具、TSan 与可重现性：理解竞态与调试：数据竞态、工具、TSan 与可重现性的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第3章｜任务并行与同步

理解本章任务并行与同步的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 任务划分：粒度、依赖、数据并行与任务并行：理解任务划分：粒度、依赖、数据并行与任务并行的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 线程池：工作队列、线程数、任务提交与关闭：理解线程池：工作队列、线程数、任务提交与关闭的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 工作窃取：本地队列、窃取策略与负载均衡：理解工作窃取：本地队列、窃取策略与负载均衡的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 同步原语：barrier、latch、信号量与 condition variable：理解同步原语：barrier、latch、信号量与 condition variable的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 并行算法：并行归约、前缀和、排序与图遍历：理解并行算法：并行归约、前缀和、排序与图遍历的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第4章｜消息传递与通信

理解本章消息传递与通信的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 消息传递模型：发送、接收、同步与异步：理解消息传递模型：发送、接收、同步与异步的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. RPC 与 RMI：远程调用、存根、超时与重试：理解RPC 与 RMI：远程调用、存根、超时与重试的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 序列化：JSON、Protobuf、Avro、版本兼容与模式演进：理解序列化：JSON、Protobuf、Avro、版本兼容与模式演进的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 流控与背压：窗口、令牌、背压与拥塞控制：理解流控与背压：窗口、令牌、背压与拥塞控制的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 网络延迟：RTT、带宽、批处理与零拷贝：理解网络延迟：RTT、带宽、批处理与零拷贝的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第5章｜分布式基础：时钟、故障与顺序

理解本章分布式基础：时钟、故障与顺序的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 物理时钟：NTP、时钟偏移、漂移与闰秒：理解物理时钟：NTP、时钟偏移、漂移与闰秒的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 逻辑时钟：Lamport 时钟、因果与 happens-before：理解逻辑时钟：Lamport 时钟、因果与 happens-before的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 向量时钟：并发检测、版本向量与因果历史：理解向量时钟：并发检测、版本向量与因果历史的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 故障模型：崩溃、遗漏、拜占庭与网络分区：理解故障模型：崩溃、遗漏、拜占庭与网络分区的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 顺序保证：FIFO、因果、全序与最终一致性：理解顺序保证：FIFO、因果、全序与最终一致性的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第6章｜一致性、共识与复制

理解本章一致性、共识与复制的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 一致性模型：线性化、顺序、因果、最终与会话：理解一致性模型：线性化、顺序、因果、最终与会话的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 共识问题：共识、FLP 不可能、CAP 与 PACELC：理解共识问题：共识、FLP 不可能、CAP 与 PACELC的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. Paxos 与 Raft：提案、选举、日志复制与成员变更：理解Paxos 与 Raft：提案、选举、日志复制与成员变更的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 复制策略：主从、多主、无主与冲突解决：理解复制策略：主从、多主、无主与冲突解决的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 分布式事务：2PC、3PC、Saga 与补偿：理解分布式事务：2PC、3PC、Saga 与补偿的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第7章｜容错、数据处理与性能（第1段）

理解本章容错、数据处理与性能的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 容错机制：心跳、超时、重试、幂等与断路器：理解容错机制：心跳、超时、重试、幂等与断路器的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 检查点与恢复：快照、日志、恢复点与 exactly-once：理解检查点与恢复：快照、日志、恢复点与 exactly-once的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 批处理：MapReduce、Spark、Flink 与数据血缘：理解批处理：MapReduce、Spark、Flink 与数据血缘的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 流处理：窗口、状态、水印与乱序：理解流处理：窗口、状态、水印与乱序的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 性能分析：加速比、Amdahl、通信开销与负载均衡：理解性能分析：加速比、Amdahl、通信开销与负载均衡的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
6. 分布式可观测性：追踪、度量、日志与分布式调试：理解分布式可观测性：追踪、度量、日志与分布式调试的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第8章｜容错、数据处理与性能（第2段）

理解本章容错、数据处理与性能的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 锁与互斥：理解锁与互斥的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 原子操作：理解原子操作的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 顺序一致性：理解顺序一致性的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 无锁数据结构：理解无锁数据结构的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 竞态调试：理解竞态调试的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
6. 任务划分：理解任务划分的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第9章｜容错、数据处理与性能（第3段）

理解本章容错、数据处理与性能的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 工作窃取：理解工作窃取的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 并行算法：理解并行算法的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 物理时钟：理解物理时钟的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 逻辑时钟：理解逻辑时钟的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 向量时钟：理解向量时钟的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
6. 故障模型：理解故障模型的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第10章｜容错、数据处理与性能（第4段）

理解本章容错、数据处理与性能的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 顺序保证：理解顺序保证的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 共识问题：理解共识问题的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. Paxos 与 Raft：理解Paxos 与 Raft的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 复制策略：理解复制策略的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 分布式事务：理解分布式事务的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
6. 线性化：理解线性化的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

第11章｜容错、数据处理与性能（第5段）

理解本章容错、数据处理与性能的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

1. 容错机制：理解容错机制的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
2. 检查点与恢复：理解检查点与恢复的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
3. 批处理：理解批处理的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
4. 流处理：理解流处理的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。
5. 性能分析：理解性能分析的核心模型、常见操作和适用边界，并能据此判断下一步该查什么或如何验证。

阅读边界

本页是学习路线和专题入口，不替代专题笔记中的机制解释、可运行示例和练习。笔记尚未完成的专题会先显示为占位页；已有经验的读者可以跳到具体章节，再按前置关系回补。

路线状态

本路线的目录已完成本轮架构审查；专题笔记的内容质量和来源审查另行进行。