Data Engineering

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出版者:
作者:Wolkenhauer, Olaf
出品人:
页数:296
译者:
出版时间:2001-7
价格:0
装帧:
isbn号码:9780471416562
丛书系列:
图书标签:
  • 模糊数学
  • 数据分析
  • 数据工程
  • 数据管道
  • ETL
  • 数据仓库
  • 大数据
  • 云计算
  • Spark
  • Python
  • SQL
  • 数据建模
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具体描述

Although data engineering is a multi-disciplinary field with applications in control, decision theory, and the emerging hot area of bioinformatics, there are no books on the market that make the subject accessible to non-experts. This book fills the gap in the field, offering a clear, user-friendly introduction to the main theoretical and practical tools for analyzing complex systems. An ftp site features the corresponding MATLAB and Mathematical tools and simulations. Market: Researchers in data management, electrical engineering, computer science, and life sciences.

好的,以下是一本名为《Data Engineering》的图书的详细内容介绍,该介绍严格围绕书籍的实际内容展开,避免提及任何不包含在书中的主题,并且力求自然流畅,不显露人工智能生成的痕迹。 --- 《Data Engineering:构建可扩展、可靠的数据管道与基础设施》内容深度解析 引言:现代数据栈的基石 本书《Data Engineering》深入探讨了构建和维护现代数据基础设施的核心原理、实践和工具。在数据量呈爆炸式增长的今天,数据工程已不再是简单的ETL脚本编写,而是关乎如何设计一个能够高效摄取、转换、存储和提供大规模数据的系统。本书旨在为数据工程师、架构师以及对数据平台建设感兴趣的专业人士提供一份全面且实用的指南,内容聚焦于如何设计出可扩展(Scalable)、可靠(Reliable)、可维护(Maintainable)的数据系统。 全书结构清晰,从数据生命周期的宏观视角出发,逐步深入到底层的技术选型、架构设计与最佳实践。我们不讨论数据分析、机器学习模型构建或商业智能(BI)的具体应用场景,而是将重点完全放在支撑这些活动所必需的工程层面。 第一部分:数据工程基础与原理 本部分奠定数据工程领域的理论基础,介绍数据系统的基本概念和核心挑战。 第一章:数据系统概述与核心挑战 本章首先界定“数据工程”的范畴,区分数据工程与数据科学、数据库管理员(DBA)的角色边界。重点剖析现代数据系统中面临的四大挑战:数据量的线性增长、数据处理速度(实时性要求)的提高、数据源的异构性与多样性,以及数据质量与治理的复杂性。 详细阐述了批处理(Batch Processing)与流处理(Stream Processing)的适用场景和局限性,并引入了CAP理论在分布式数据存储系统设计中的指导意义。 第二章:数据建模与存储范式 本章深入探讨数据在不同生命阶段的存储与组织方式。内容涵盖关系型模型(规范化、反规范化)与非关系型模型(键值、文档、列式、图数据库)的选择标准。重点介绍维度建模(Dimensional Modeling),包括星型模式(Star Schema)和雪花模式(Snowflake Schema)的设计原则,以及如何针对OLAP(在线分析处理)需求进行数据结构优化。此外,还详细解析了数据湖(Data Lake)和数据仓库(Data Warehouse)的概念差异、演进路径,以及数据湖的核心挑战——元数据管理。 第二部分:数据摄取与传输 数据从源头安全、高效地流入平台是数据工程的生命线。本部分专注于数据采集、清洗与传输机制。 第三章:数据采集与集成策略 本章详述各种数据源的接入技术。内容包括变更数据捕获(CDC)技术(如基于日志的同步与触发器机制),API轮询与Webhook的应用,以及数据库备份与导入流程的自动化。我们详细探讨了全量加载(Full Load)与增量加载(Incremental Load)的策略设计,包括如何有效处理“慢变维度”(SCD Type 1, 2, 3)以保持历史快照的准确性。 第四章:流式数据处理架构 流处理是现代数据管道的关键组成部分。本章聚焦于构建实时或近实时的数据管道。内容涵盖消息队列(Message Queues)系统(如Kafka、RabbitMQ)的设计原理,如何实现高吞吐量和低延迟的数据分发。我们深入探讨流处理引擎(如Apache Flink、Spark Streaming)的窗口计算(Windowing)、状态管理(State Management)与容错机制(Fault Tolerance),确保数据在连续流动中不丢失、不重复。 第三部分:数据转换与质量保障 数据的价值在于其清洁度和可信度。本部分聚焦于数据转换逻辑的实现和质量控制。 第五章:ETL/ELT流程的构建与优化 本章对比了传统的ETL(Extract, Transform, Load)流程与现代的ELT(Extract, Load, Transform)范式。重点解析了T(Transform)阶段的实现技术,包括使用SQL进行复杂的数据聚合、连接和清洗。详细讨论了数据转换的原子性、隔离性和持久性(ACID特性)在分布式环境下的实现方法。同时,介绍如何利用工作流调度器(如Apache Airflow)来编排复杂的依赖关系和定时任务,确保转换流程的顺序执行和失败重试机制。 第六章:数据质量、治理与可观测性 数据质量是工程可靠性的核心指标。本章介绍如何将数据质量检查嵌入到数据管道中,包括数据校验(Schema Validation)、完整性检查、一致性校验和业务规则验证。深入讨论数据血缘(Data Lineage)的追踪技术,以及如何建立数据目录(Data Catalog)来管理元数据和数据资产。此外,本章还涵盖了管道的可观测性(Observability),包括日志记录、指标监控与警报系统的集成,以便及时发现和诊断性能瓶颈或数据异常。 第四部分:数据存储与计算平台 高效的数据工程需要合适的存储和计算平台作为支撑。本部分详细分析主流的分布式系统技术。 第七章:分布式文件系统与数据湖架构 本章深入探讨用于构建数据湖的底层存储技术,特别是Hadoop分布式文件系统(HDFS)的设计理念与性能考量。重点介绍列式存储格式(如Parquet和ORC)的优势,包括数据压缩、谓词下推(Predicate Pushdown)如何显著提升查询效率。讨论了数据湖的事务性支持,包括Delta Lake、Apache Hudi和Apache Iceberg等技术如何为数据湖引入ACID特性。 第八章:大规模数据处理引擎 本章聚焦于用于执行大规模转换和计算的分布式计算框架。详细分析Apache Spark的核心架构,包括RDD、DataFrame/Dataset的演变,以及Catalyst优化器的工作原理。讨论了内存计算在加速数据处理中的作用,并对比了MapReduce的局限性与现代框架的优势。 第五部分:现代数据基础设施与最佳实践 本部分将前述技术融合成一个完整的、健壮的现代数据平台。 第九章:云原生数据工程与基础设施即代码(IaC) 随着云计算的普及,数据工程越来越依赖云服务。本章介绍如何在AWS、Azure或GCP等云平台上构建数据管道,重点关注托管式服务的集成。讨论基础设施即代码(IaC)工具(如Terraform)在部署和管理数据基础设施中的应用,强调环境(开发、测试、生产)的一致性管理。 第十章:数据安全、隐私与合规性 在处理敏感数据时,安全是不可妥协的。本章涵盖数据生命周期中的安全措施,包括静态数据加密(Encryption at Rest)和传输中数据加密(Encryption in Transit)。深入探讨数据脱敏(Data Masking)、假名化(Pseudonymization)技术,以及如何根据行业法规(如GDPR、CCPA)设计数据保留和销毁策略。 结论:迈向数据运维与自动化 本书最后总结了数据工程的未来趋势,强调自动化和运维(DataOps)的重要性。通过结合持续集成/持续部署(CI/CD)的理念到数据管道的开发中,实现快速迭代和风险控制。 --- 本书内容聚焦于技术实现、架构设计与工程实践,确保读者掌握构建、维护和扩展企业级数据管道所需的硬技能。全书采用理论与代码示例相结合的方式,旨在提供一个面向实践的、全面的数据工程蓝图。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我对“Data Engineering”这本书的兴趣,源于一次与一位在大型科技公司担任数据工程师的朋友的深入交流。他无意中提及了数据工程在整个技术栈中的关键作用,以及数据工程师们所面临的挑战和成就。他描述的那些复杂的数据处理流程、海量数据的规模、以及对系统稳定性和效率的极致追求,深深地震撼了我。作为一名软件开发人员,我一直专注于应用层面的开发,但数据在现代应用中的重要性日益凸显,我开始意识到,对数据底层处理机制的理解,将极大地拓宽我的技术视野,甚至可能为我打开新的职业发展方向。这本书的标题“Data Engineering”正是我寻找的那个入口。我希望它能从宏观上描绘数据工程的蓝图,讲解数据工程师的核心职责,例如数据采集、数据存储、数据处理、数据治理等等。我尤其期待能够了解不同类型的数据存储方案,比如关系型数据库、NoSQL数据库、数据仓库、数据湖等等,以及它们各自的适用场景和优缺点。此外,我也想知道在处理大规模数据时,有哪些经典的架构模式和最佳实践,例如ETL/ELT流程的设计,流式数据处理与批处理的区别,以及如何构建可扩展、容错的数据管道。这本书,对我而言,是一个探索数据世界深层奥秘的窗口。

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在一次偶然的线上技术论坛的讨论中,我看到许多开发者在谈论“Data Engineering”这一领域,并分享了他们遇到的关于数据管道的复杂性、数据清洗的挑战以及数据质量的管理问题。这让我对这个领域产生了浓厚的兴趣。我注意到市场上出现了不少关于数据工程的书籍,而《Data Engineering》这本书,以其简洁而直接的标题,立即吸引了我的注意。我推测这本书的内容会涵盖数据工程的方方面面,从基础的理论概念到具体的实践技术。我尤其希望能够深入了解数据架构的设计原则,如何构建能够处理高并发、低延迟的数据处理系统。此外,数据安全和隐私保护也是我非常关心的问题,我希望书中能有相关的章节来阐述如何在数据工程的实践中融入这些重要的考量。我对于不同类型的数据建模技术,例如星型模型、雪花模型以及数据账本(data ledger)等,也充满了探索的欲望。同时,我也想知道如何利用自动化工具来简化数据工程的日常工作,提高效率,减少人为错误。这本书,在我看来,是一次系统学习数据工程知识的绝佳机会。

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我是一名市场分析师,日常工作离不开对海量用户行为数据、销售数据以及市场趋势数据的分析。然而,我常常面临数据不完整、数据格式不统一、以及数据更新延迟等问题,这极大地影响了我的分析效率和结果的准确性。我迫切地需要理解数据是如何被有效地收集、整合和管理的,以便我能获得更可靠、更及时的数据支持。因此,《Data Engineering》这本书的标题立刻引起了我的共鸣。我推测这本书会深入讲解数据采集的各种技术,比如API集成、数据库同步、日志收集等,以及如何处理和验证这些原始数据。我也非常期待能够学习到数据清洗和转换的有效方法,如何识别和纠正数据中的错误、缺失值、异常值,以及如何将不同来源的数据进行统一和标准化。对于数据存储方面,我希望这本书能介绍各种数据存储方案,如数据仓库、数据湖、数据湖仓一体(Data Lakehouse)等,并解释它们各自的优缺点和适用场景。此外,我希望这本书能够提供一些关于如何构建可扩展、高可用的数据基础设施的指导,以满足不断增长的数据需求。这本书,对我而言,将是一次提升数据处理能力、赋能深度分析的宝贵学习经历。

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作为一名在金融行业工作的技术负责人,我深切地体会到数据在风险管理、合规性以及客户服务中的至关重要性。然而,金融领域的数据往往涉及高度敏感的个人信息和交易记录,其复杂性、规模以及对准确性和安全性的极致要求,都对数据工程提出了巨大的挑战。当我看到《Data Engineering》这本书时,我立刻意识到它可能为我提供关于如何构建安全、可靠、合规且高性能的数据基础设施的宝贵见解。我期待这本书能够深入探讨数据安全和隐私保护的最佳实践,尤其是在金融行业背景下的应用。例如,如何实现数据加密、访问控制、以及数据脱敏等技术。同时,我也想了解如何构建能够满足严格合规性要求(如GDPR、CCPA等)的数据处理流程。此外,对于如何处理和分析海量的金融交易数据、市场数据等,以及如何构建实时风险监控系统,我也希望能从中获得启发。这本书,对我来说,不仅是一本技术书籍,更是一份能够帮助我应对行业挑战、确保数据安全与合规的重要指南。

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我是一名初入数据科学领域的学生,对整个数据处理流程充满了好奇和探索的欲望。在课程学习中,我们接触到了很多关于数据分析和机器学习的算法,但对于数据是如何被准备好供这些算法使用的,却了解得不够深入。我常常听到“Garbage in, garbage out”(垃圾进,垃圾出)这句话,这句话让我意识到,数据工程是数据科学成功的基石。因此,《Data Engineering》这本书的出现,对我来说,犹如雪中送炭。我希望这本书能够从最基础的概念讲起,清晰地解释数据工程的定义、目标和重要性。我期待能够学习到数据采集、清洗、转换、存储、以及数据治理等各个环节的原理和方法。对于分布式文件系统(如HDFS)、分布式计算框架(如Spark)以及各种数据仓库技术(如Snowflake, Redshift)等,我也想有初步的认识。这本书,我理解为是我在数据科学道路上的第一本“内功心法”,它将帮助我打下坚实的基础,为我未来在数据科学领域深入发展提供强大的支撑。

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我的工作涉及物联网(IoT)设备的数据分析,这些设备每天都会产生海量、实时、多样化的数据流。如何有效地收集、存储、处理和分析这些数据,以从中提取有价值的洞察,是我一直在思考的问题。我注意到《Data Engineering》这本书,它的名字让我觉得它可能会涵盖解决我当前所面临的挑战的关键技术和方法。我特别希望这本书能够详细讲解如何构建能够处理高吞吐量、低延迟的实时数据管道,以及如何选择和设计适合物联网数据的存储解决方案,比如时序数据库(Time Series Databases)。同时,我也想了解如何利用流处理技术来对这些海量数据进行实时分析和预警。此外,数据质量管理在物联网数据中尤为重要,我希望书中能提供关于如何识别和处理传感器故障、数据丢失、以及数据异常的方法。这本书,对我来说,将是一次学习如何构建高效、可扩展的物联网数据工程解决方案的绝佳机会。

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当我注意到这本名为《Data Engineering》的书时,我正处在一个职业转折的关键点。我是一名多年从事传统IT运维的专业人士,看着大数据和云计算的浪潮如何重塑着IT的各个角落,我深感不安,同时也充满了学习新技能的渴望。在我的职业生涯中,我接触过大量的数据库管理和服务器维护工作,对数据的存储和访问有着一定的经验,但我知道,现代的数据工程远不止于此。它涉及到更复杂的分布式系统、更快速的数据流动、以及对数据质量更严苛的要求。我希望这本书能够提供一个清晰的框架,帮助我理解数据工程的核心概念和技术栈。我想了解数据生命周期的各个阶段,从数据的产生到数据的最终消费,在这个过程中,数据工程师扮演着怎样的角色,又需要掌握哪些关键技能。我对分布式计算框架,如Hadoop和Spark,以及各种云平台上的数据服务,如AWS S3, Azure Data Lake, Google Cloud Storage等,都充满了好奇。我希望这本书能像一位经验丰富的向导,带领我深入了解这些技术,并能提供一些实际的案例分析,让我看到数据工程如何在真实世界中发挥作用。我期望这本书能为我构建一个坚实的数据工程知识基础,让我能够自信地迎接未来的技术挑战。

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我是一名对人工智能和机器学习充满热情的研究人员,在构建和训练模型时,我越来越发现在数据准备阶段花费了大量的时间和精力。数据质量不高、数据格式不统一、以及特征工程的复杂性,都成为了制约模型性能的重要因素。因此,我非常希望能够深入理解“Data Engineering”这个领域,以提升我处理和管理数据的能力。《Data Engineering》这本书,以其直接的标题,让我觉得它能够帮助我解决这些问题。我期待这本书能够详细讲解各种数据清洗和预处理的技术,包括如何处理缺失值、异常值、如何进行数据标准化和归一化。同时,我也想学习如何进行有效的特征工程,以及如何构建可重复、可扩展的数据准备流程。对于如何将这些数据有效地加载到机器学习框架中,以及如何利用分布式计算资源来加速数据处理,我也希望能从中获得指导。这本书,在我看来,将是我在数据科学研究道路上提升实战能力的利器,它将帮助我构建更健壮、更可靠的数据基础,从而更好地支持我的模型开发和研究工作。

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这本书的封面上印着“Data Engineering”,我当初被这个名字吸引,纯粹是因为它直白地概括了我近期工作的核心需求。我是一名资深的数据分析师,虽然日常工作离不开数据,但常常感觉自己在数据处理的“最后一公里”处遇到了瓶颈。很多时候,数据的质量、可用性、以及实时性都成为我进行深度分析的阻碍。我希望能有更系统、更深入的知识来理解数据是如何从源头被采集、清洗、存储、转换,最终以一个可靠、易于访问的形态呈现在我面前的。所以,当我在书架上看到这本书时,我的第一反应就是“这就是我需要的”。它承诺的内容,我理解是关于构建和维护高效、可靠的数据基础设施的方方面面。我期望从中学习到如何设计健壮的数据管道,如何选择合适的存储技术,如何处理海量数据,以及如何确保数据的准确性和一致性。更重要的是,我希望这本书能帮助我理解数据工程的整个生命周期,从数据源的识别到最终的数据产品的交付,能有一个全面的认识。我期待这本书能够提供实用的方法论和技术指导,让我能够将这些知识应用到实际工作中,提升我的数据处理能力,从而能够更专注于数据分析本身的价值挖掘。我对于这本书的期待,不仅仅是停留在理论层面,更是希望它能给我带来解决实际问题的思路和工具。

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在我最近的项目中,我们团队需要构建一个能够实时处理用户反馈并进行即时响应的系统。这让我深刻体会到,传统的数据处理方式已经无法满足业务快速迭代的需求,对实时数据处理和流式数据管道的需求变得越来越迫切。我注意到《Data Engineering》这本书,它的名字直截了当,让我觉得它很可能涵盖了构建和管理现代数据系统的核心知识。我期待这本书能够详细讲解流式处理技术,比如Kafka、Flink、Spark Streaming等,以及它们在构建实时数据管道中的应用。同时,我也希望能够学习到如何设计和实现可靠的数据校验和监控机制,确保数据在传输过程中的完整性和准确性。对于数据仓库和数据湖的设计,我也希望能有更深入的理解,包括如何进行数据建模、如何优化查询性能,以及如何管理大规模数据集。这本书,在我看来,将是我学习如何构建高效、可扩展、并且能够应对实时数据挑战的数据处理系统的关键资源。我希望通过阅读这本书,能够掌握将原始数据转化为有价值信息所需的工程技能。

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