1）极客邦科技组编，中国基础软件主流企业参与撰写，28名专家共同探讨中国基础软件发展与实践之路

2）系统剖析基础软件发展趋势、四大基础软件（数据库、操作系统、编程语言与中间件）的领域难题与行业实践，以及开源战略、生态建设与人才培养

本书由中国知名科技媒体——极客邦科技旗下的InfoQ传媒组编，中国基础软件主流企业参与撰写，28名专家分享四大基础软件和开源战略方面的观点、实践与未来规划，对系统提升基础软件研运能力与国际竞争力具有借鉴意义。

本书共7章，从逻辑上分为三部分。

第1部分（第1章）主要介绍未来十年基础软件的发展趋势，包括操作系统、数据库和中间件三个方面，同时从领域层面、人才层面和交流层面提出了推动基础软件发展的策略。

第2部分（第2～5章）深入探讨我国主流基础软件的研发与实践，主要涵盖数据库、操作系统、编程语言与中间件，旨在帮助读者了解基础软件落地过程中的问题与方案、技术难点、未来趋势与攻克方向（机会）等。

第3部分（第6和7章）主要介绍开源布道和生态建设的策略与实践，旨在帮助企业认识开源的本质、规范、软件生态、实践要点，从而制定正确、高效的开源战略，建立品牌和生态护城河。同时，本部分总结了培养开源人才的方法与策略，以便让更多的学生、开发者和热爱开源的人参与进来。

极客邦科技：

以“推动数字人才全面发展，助力数字中国早日实现”为己任，致力于为技术从业者提供全面和高质量的资讯、课程、会议、培训等服务。其核心能力是独特的专家网络和优质内容生产体系，为企业、个人提供成功所必需的技能和思想。自2007年开展业务至今，极客邦科技已建设了线上全球软件开发与创新知识社区InfoQ，发起并成立了技术领导者社区TGO（鲲鹏会），连续多年举办业界知名技术峰会（如QCon、ArchSummit等），自主研发了数字人才在线学习产品极客时间 App，以及企业级一站式数字技术学习SaaS平台，在技术人群、科技驱动型企业、数字化产业当中具有广泛的影响力。十几年间，极客邦科技已经为数千万技术人员及上万家企业提供服务。

第1章　为什么说未来十年是基础软件的黄金十年001

1.1　全球基础软件的发展现状002

1.1.1　操作系统002

1.1.2　数据库004

1.1.3　中间件005

1.2　如何推动基础软件领域的发展006

1.2.1　领域层面的需求006

1.2.2　人才层面的需求007

1.2.3　交流层面的需求008

第2章　数据库核心技术研发009

2.1　九问分布式数据库：技术趋势、选型及标准

　　 思考009

2.1.1　我国分布式数据库的产业现状如何011

2.1.2　分布式数据库解决的最核心问题是什么013

2.1.3　用户如何判断哪种技术路线更适合自己014

2.1.4　为什么分布式数据库逐渐成为主流的

　　　商业数据库选择017

2.1.5　真正的HTAP到底是怎样的019

2.1.6　分布式数据库中的MapReduce可能是

　　　什么样子020

2.1.7　分布式数据库的学习门槛如何021

2.1.8　分布式数据库选型可以从哪几个方面

　　　进行考虑021

2.1.9　分布式数据库的迁移过程应该注意哪些

　　　问题023

2.2　面向未来的HTSAP一体化数据平台024

2.2.1　背景025

2.2.2　现状029

2.2.3　HTSAP的数据库033

2.2.4　TiDB和Flink036

2.2.5　未来如何规划040

2.3　HTAP助力时效分析042

2.3.1　1.0时代：满足业务和技术需求043

2.3.2　2.0时代：HTAP提升048

2.3.3　3.0时代：展望未来050

2.4　高性能PolarDB技术揭秘050

2.4.1　背景051

2.4.2　PolarDB整体架构056

2.4.3　PolarDB核心技术058

2.4.4　内核优化065

2.4.5　企业功能069

2.5　Apache Doris发展历程、技术特性及云原生

　　时代的未来规划071

2.5.1　Apache Doris特性072

2.5.2　Apache Doris极速1.0时代079

2.5.3　关于Apache Doris开源社区085

2.6　基于云原生向量数据库Milvus的云平台设计

　　实践085

2.6.1　向量数据库是什么085

2.6.2　云原生向量数据库设计实践088

2.7　国产金融级分布式数据库在金融核心场景的

　　探索与实践094

2.7.1　国产分布式数据库建设的必要性095

2.7.2　分布式数据库在金融领域的挑战096

2.7.3　金融级架构探索与实践098

2.7.4　建设模式探索与实践109

2.7.5　未来挑战111

第3章　操作系统研发实践113

3.1　领域专有时代的操作系统“龙蜥”是如何炼

　　成的113

3.1.1　龙蜥操作系统的社区、技术布局与产品

　　　矩阵114

3.1.2　领域专有时代的挑战117

3.1.3　技术特性解析119

3.1.4　未来展望122

3.2　智能时代的操作系统升维所面临的挑战124

3.2.1　操作系统历史回顾124

3.2.2　操作系统面临的挑战126

3.2.3　从更高维度看智能系统128

3.2.4　创新和历史包袱的碰撞132

3.2.5　小结135

3.3　麒麟桌面操作系统运行安卓移动应用的技术

　　实践136

3.3.1　国产桌面操作系统应用生态现状136

3.3.2　麒麟系统的KMRE137

3.3.3　麒麟移动引擎架构与功能设计143

3.3.4　麒麟系统在移动生态上的规划和布局149

3.4　KubeOS 面向云原生场景的容器操作系统149

3.4.1　云原生场景下OS管理问题与解决方法150

3.4.2　KubeOS面向云原生场景的容器OS153

3.4.3　未来展望158

第4章　编程语言新风向159

4.1　WebAssembly的核心语言特性与未来发展159

4.1.1　WebAssembly标准发展160

4.1.2　WebAssembly语言特性161

4.1.3　字节码与内存模型162

4.1.4　控制流与函数调用165

4.1.5　数据类型系统167

4.1.6　内存垃圾回收168

4.1.7　模块的组件模型170

4.1.8　WASI与字节码联盟173

4.2　基于编译器的静态代码分析与软件开发效率、

　　质量和性能175

4.2.1　静态分析工具在当前软件开发流程中的

　　　应用176

4.2.2　编译相关技术在静态分析工具中的应用178

4.2.3　编译相关技术在提升软件质量和性能上

　　　的更多应用181

4.2.4　未来展望185

第5章　面向未来的中间件设计186

5.1　Apache RocketMQ 5.0：消息事件流融合

　　处理平台186

5.1.1　RocketMQ如何成为业务消息领域首选187

5.1.2　从消息到消息事件流融合处理平台192

5.1.3　RocketMQ 5.0　架构演进背后的思考194

5.1.4　未来展望202

5.2　让消息和流“双轨制”成为历史：云原生

　　消息流平台Apache Pulsar架构设计原理202

5.2.1　Apache Pulsar的诞生背景203

5.2.2　Apache Pulsar架构原理204

5.2.3　Apache Pulsar的生态和周边216

5.2.4　未来展望218

5.3　Kafka Stream的进化探索：流式Serverless

　　计算218

5.3.1　Kafka Stream的机遇和挑战219

5.3.2　Serverless架构解析226

5.3.3　Stream和Serverless 融合架构231

5.3.4　具体案例分析239

5.3.5　架构演进的期待243

第6章　开源布道和生态建设244

6.1　开源许可证的变迁：从 Elastic 两次变更开源

协议说开去244

6.1.1　基本概念245

6.1.2　开源许可证的分类248

6.1.3　开源许可证的解读方式252

6.1.4　基于开源的商业模式256

6.2　openEuler 开源项目合规和数字化运营的

探索与实践259

6.2.1　开源社区常见问题和风险260

6.2.2　openEuler 合规实践262

6.2.3　开源社区运营的问题270

6.2.4　开源社区数字化运营271

6.2.5　openEuler运营实践278

6.3　TiDB 开源社区建设实践280

6.3.1　为什么要开源281

6.3.2　开源社区运营迷思289

6.3.3　小结292

6.4　微众银行开源项目办公室建设之路：如何

通过开源项目办公室的建设推动企业开源292

6.4.1　为什么企业要拥抱开源293

6.4.2　开源项目办公室的定位与职责294

6.4.3　企业推动开源的方方面面296

6.4.4　小结303

第7章　基础软件人才培养304

7.1　开源浪潮下的基础软件人才培养和实践304

7.1.1　我国基础软件人才匮乏，开源生态

创造机会305

7.1.2　Apache APISIX 如何找到并“培养”人才307

7.1.3　开源故事分享310

7.1.4　参与开源：与全球优秀人才一起成长311

7.1.5　基础软件之路313

7.2　编程系统相关基础软件研发人才的培养314

7.2.1　编程系统：教与学的挑战314

7.2.2　教学实践：科教融合、贴近业界315

7.2.3　学科竞赛：以赛促教、促学、促团建318

7.2.4　科研创新：结合国家战略需求，开展

基础软件研究319

7.2.5　基础软件人才培养之路322

【为什么编写本书】

历时4年，本书终于问世了。 2020年年初，基础软件“卡脖子”的报道很多，又逢特殊时期，业内浮躁。我们问自己：身为开发者信赖的技术媒体，可以做点什么？媒体的价值就是通过有效地传播价值信息去促进相关行业的健康发展，让社会看到隐藏在“冰山”之下的真实面貌。于是，我们开展了关于基础软件的专题研讨，确定了创办InfoQ “C位面对面”视频栏目并召开DIVE全球基础软件创新大会。本书内容主要来源于这两个内容产品（在InfoQ极客传媒内部，将栏目、专题、活动、会议等统称为“内容产品”）。 InfoQ“C位面对面”栏目中，我们邀请了极客邦科技创始人兼CEO霍太稳担任主要的对话嘉宾，截至目前，与数十位在基础软件领域有担当的企业创始人及高管进行了对话。

当我们问其中一位嘉宾“国产基础软件的变局到了吗？”的时候，对方说道： “对于‘默默无闻’的基础软件的国产化而言，需要把握时机，并将其变成中国基础软件发展的一个重要节点。”我们想，国内越来越多的基础软件从业者都怀有同样的抱负，立志要把核心的关键技术和产品掌握在我们自己手中。 2022年，首届DIVE全球基础软件创新大会集结了39家优秀企业和单位的80余位业内翘楚，这场基础软件领域的技术交流盛宴历时两天，全网曝光量高达334.5万，线上直播观看量达到了8.3万多人次，可谓热闹非凡，这也足以说明业内对基础软件的关注。首届DIVE全球基础软件创新大会开设了14个专场，包括开源布道与生态建设、数据库核心技术探讨、操作系统研发实践、编程语言新风向、基础设施及架构设计、面向未来的中间件设计、容器运行时与安全、基础软件在金融场景下的实践、云原生时代的分布式架构演进、编译器、基础软件创业与投资、基础软件人才培养和发展等。

本书中收录了部分演讲内容，读者可以到www.infoq.cn网站检索了解更多内容。

【本书读者对象】

基础软件从业者

开源领域从业者

高校及科研院所人员

【如何阅读本书】 本书从逻辑上分为三部分。

第一部分（第1章）主要介绍未来十年基础软件的发展趋势，包括操作系统、数据库、中间件三个方面，同时从领域层面、人才层面和交流层面提出了推动基础软件发展的策略。

第二部分（第2～5章）旨在帮助读者了解核心技术如何改变产业结构与布局，落地过程中的问题与方案，技术难点，未来趋势与攻克方向（机会）等。

第2章深入探讨数据库核心技术的研发，包括分布式数据库的趋势、选型、安全方案以及HTAP技术等，同时还介绍了面向未来的一体化数据平台、时效分析以及PolarDB技术等。

第3章介绍操作系统的研发实践，包括龙蜥操作系统的技术特性和挑战，以及如何将安卓应用运行在麒麟桌面操作系统上，同时还介绍了面向云原生场景的容器操作系统KubeOS。

第4章主要介绍编程语言新风向，如WebAssembly的核心语言特性与未来发展。本章还介绍了静态代码分析的原理、技术和应用，以便读者了解静态代码分析在软件开发效率、质量和性能方面的重要性。

第5章主要介绍面向未来的中间件设计的相关知识，通过介绍 Apache RocketMQ、Apache Pulsar 和 Kafka Stream 等中间件的架构和应用，使读者了解中间件在基础软件领域的应用和发展趋势。

第三部分（第6和7章）旨在帮助企业认识开源的本质、开源的规范、开源软件生态、开源的实践要点，从而制定正确、高效的开源战略，建立品牌和生态护城河。这一部分还总结了如何找到并“培养”开源人才，以便让更多的学生、开发者和热爱开源的人参与进来。

第6章主要介绍开源布道和生态建设的相关知识，通过介绍开源许可证的变迁、openEuler 开源项目合规和数字化运营的探索与实践、TiDB开源社区建设实践以及微众银行开源项目办公室建设之路等，使读者了解开源布道和生态建设在基础软件领域中的重要性和应用。

第7章主要介绍基础软件人才培养的相关知识，通过介绍开源浪潮下的基础软件人才培养和实践，以及编程系统相关基础软件研发人才的培养，使读者了解基础软件人才培养的各种方法和策略。

本书旨在帮助读者更好地了解基础软件的相关知识，以及开源软件在基础软件领域的应用和发展。无论是企业还是个人，了解基础软件和开源软件都是非常有益的。希望本书能够为读者提供有价值的信息和思路，帮助读者更好地应对数字化时代的挑战。 深入基础软件，敬畏每一行代码，需要坚定的意志，尤其是企业家的决心，这将是一场永不停歇的持久战。

祝愿所有投入及布局基础软件的企业都能铸就繁荣，祝愿阅读本书的每位读者都能视自己的代码及工作如泰山。

汪丹 极客邦科技事业合伙人、InfoQ极客传媒总经理