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出版者:中国铁道出版社

作者:罗慧真

出品人:

页数:369

译者:

出版时间:2003-1

价格:39.0

装帧:平装

isbn号码:9787113050320

丛书系列:

图书标签:

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深度探究：C 语言与 .NET 平台的核心机制 本书聚焦于 C 语言的精髓及其在现代 .NET 平台上的深度应用。它并非面向初学者的入门指南，而是旨在为已经掌握了基础编程概念的开发者提供一个全面、深入且实用的知识体系，帮助读者理解 .NET 生态系统的底层运作原理，并掌握构建高性能、可维护企业级应用程序的高级技巧。 第一部分：C 语言的深层结构与演进 本部分将剥离 C 语言的表面语法，深入探究其背后的设计哲学和最新的语言特性对代码结构带来的深远影响。 1. 值类型与引用类型的内存模型重构： 我们将详细解析 CLR（公共语言运行时）如何管理堆（Heap）和栈（Stack）上的数据。讨论 `struct` 和 `class` 在继承、装箱（Boxing）与拆箱（Unboxing）过程中的性能代价。特别关注 Span 和 Memory 等结构如何通过零分配（Zero-Allocation）策略重塑高性能数据处理的范式，及其在处理底层缓冲区时的精确控制。 2. 异步编程的真正内涵： 超越 `async` 和 `await` 的基本用法，我们深入研究状态机（State Machine）的编译过程，理解编译器如何将异步方法转化为一系列协同程序。分析 `Task` 和 `ValueTask` 的内部构造，探讨取消标记（Cancellation Tokens）的最佳实践，以及在并发模型中避免死锁和竞态条件的高级策略。 3. 表达式树（Expression Trees）与代码生成： 探究 C 编译器如何将 Lambda 表达式转化为可查询的数据结构。重点讲解如何动态构建和编译表达式树，以实现运行时代码生成，这对于实现自定义 ORM（对象关系映射）框架、动态查询优化器以及 AOP（面向切面编程）至关重要。详细对比使用表达式树与使用反射的性能差异及适用场景。 4. 元编程与反射的性能陷阱： 反射是强大的工具，但其性能成本高昂。本书将系统性地介绍现代 .NET 中替代传统反射的优化方案，如 Source Generators（源生成器）在编译期生成样板代码的机制，以及如何利用 `System.Reflection.Emit` 进行更底层的动态代码生成，以达到极致的运行时性能。 第二部分：.NET 运行时（CLR）的内部机制 理解应用程序的运行环境是编写高质量代码的前提。本部分聚焦于 CLR 的核心功能及其对应用性能和稳定性的影响。 1. 内存管理与垃圾回收（GC）的精细调控： 深入剖析分代垃圾回收（Generational GC）的原理，包括 LOH（大对象堆）和 SOH（小对象堆）的区别与挑战。讨论 GC 触发的机制、暂停时间（Pause Times）的优化，以及如何通过配置（如 `GCServer` 模式）来适应不同的服务器负载场景。重点讲解如何使用性能分析工具定位内存泄漏和 GC 压力点。 2. 即时编译（JIT）与性能剖析： 解释 RyuJIT 编译器如何将 IL（中间语言）转化为原生机器码。探讨内联（Inlining）、逃逸分析（Escape Analysis）等优化技术如何影响最终的执行效率。教授如何使用 Profiler 工具（如 DotTrace 或内置的诊断工具）来分析 JIT 编译器的优化效果和代码的热点区域。 3. 应用程序域（AppDomain）与隔离模型： 在较新的 .NET 版本中，应用程序域的概念发生了演变。本书将清晰阐述新的宿主（Host）和隔离模型，特别是当需要运行不受信任的代码或实现多租户隔离时，如何正确地配置和利用这些机制。 第三部分：高级并发与并行计算 在多核处理器成为主流的今天，高效利用并行能力是衡量软件质量的关键指标。 1. 锁机制的深度比较与选择： 除了传统的 `lock` 关键字，我们将详细对比 `Monitor`、`ReaderWriterLockSlim`、`SemaphoreSlim` 等同步原语的内部实现和适用场景。重点分析无锁（Lock-Free）数据结构（如 `Interlocked` 操作和 Concurrent 集合）的实现原理，以及何时应优先考虑这些高并发结构。 2. PLINQ 的性能调优与局限性： 分析并行 LINQ（PLINQ）的调度机制，以及它何时能带来性能提升，何时反而会因为分区和合并开销而拖慢速度。教授如何使用 `AsParallel()` 的选项来控制并行度、设置分区策略和处理异常。 3. 协作式多任务处理与工作窃取： 探讨 Task Parallel Library (TPL) 的核心组件，理解 `TaskScheduler` 如何管理线程池和工作项的分配。深入分析工作窃取（Work Stealing）算法在 TPL 中的应用，以及如何自定义调度器以适应特定需求（如 UI 线程或固定线程池）。 第四部分：互操作性与平台集成 现代应用程序往往需要与操作系统、非托管代码或其他语言环境进行交互。 1. P/Invoke 与非托管代码交互： 系统地介绍如何使用 `DllImport` 声明调用非托管 DLL 中的函数。细致讲解数据封送（Marshaling）的规则、结构体布局（Layout Kind）对内存对齐的影响，以及如何安全地处理指针和回调函数，避免内存安全问题。 2. COM 互操作与自动化： 探讨 .NET 如何与 COM 对象进行交互，包括早期绑定和晚期绑定。解析 `Type Library Importer (TlbImp)` 和 `RegAsm` 等工具的作用，并提供在跨进程调用中处理对象生命周期和引用计数的最佳实践。 3. 跨进程通信（IPC）的高级模式： 超越基础的文件或命名管道，本书将探讨使用内存映射文件（Memory-Mapped Files）实现高效共享内存通信，以及利用 gRPC 或 Named Pipes 建立健壮的分布式服务间通信框架。 第五部分：构建可靠、可部署的应用程序 本部分关注于将代码转化为稳定、可扩展的生产系统的工程实践。 1. 配置管理与依赖注入（DI）的深度实践： 超越基础的 `AddSingleton`，我们研究 DI 容器（如内置的 `Microsoft.Extensions.DependencyInjection`）的生命周期管理、服务定位的陷阱，以及如何结合配置系统（如 `IConfiguration`）进行环境敏感的配置。 2. 诊断、监控与可观测性： 重点介绍 .NET Core 引入的现代诊断机制：ActivitySource/ActivityListener（OpenTelemetry 标准的前身）、事件源（EventSource）的高效日志记录，以及如何利用这些工具构建端到端的请求追踪链，实现对生产环境性能的深度洞察。 3. 模块化与插件化架构： 探讨使用 .NET 模块化系统（如 MEF 2 或更现代的插件模型）构建可扩展的应用程序。研究如何定义清晰的 API 边界，确保插件的隔离性，并在运行时安全地加载、卸载和升级功能模块。 总结： 本书旨在培养读者从“会用”到“精通”的思维转变，要求读者具备对编程语言和平台底层机制的强烈好奇心与探究欲。通过对这些高级主题的系统性拆解和实践指导，读者将能够自信地驾驭复杂的软件工程挑战，设计出更高效、更稳定、更具适应性的下一代企业级应用。

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说实话，这本书的错误率并不高，这一点值得肯定，但它的“探索性”完全体现在对错误处理的敷衍上。书中对异常处理的介绍，仅仅停留在标准的`Try...Catch...Finally`结构上，讲解了如何捕获基础的运行时异常。然而，在实际的工业级应用中，我们更需要关注的是如何设计健壮的日志记录策略、如何实现自定义异常层次结构、以及如何利用`async/await`中的异常传播机制进行准确的错误恢复。这本书对这些高级、实用的错误管理哲学几乎没有着墨。我甚至找不到关于如何使用.NET Core或.NET 5+中引入的新的诊断工具和性能分析方法的任何信息。它似乎固执地坚守在VB.NET作为“脚本语言”的时代遗留印象中，而不是将其视为构建高性能、高可靠性应用的现代化工具。这种对工程化实践的疏忽，是任何自称“探索”的书籍所不能容忍的缺陷。

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这本书的最后一部分，我原本期待能看到关于互操作性、P/Invoke调用非托管代码，或者更进一步地，关于VB.NET与C#之间的细微语义差异及其对性能的影响等“硬核”话题。遗憾的是，这一部分的篇幅极其有限，内容也显得非常基础。例如，关于值类型和引用类型的内存布局差异，它仅仅用几句话带过，没有提供任何内存转储分析或性能基准测试来佐证其观点。对于一个追求“完全”二字的作者来说，这种对底层实现原理的逃避是令人失望的。一个真正的探索者，应该敢于深入到机器码和CLR的层面去观察现象背后的“为什么”。这本书最终给我的感觉是，它提供了一个非常详尽的“做什么”的指南，但在“为什么这样设计”和“在何种极端情况下会崩溃”这两个关键的探索点上，它选择了沉默。因此，我无法将其推荐给任何一个对计算机科学底层原理有深入兴趣的读者。

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这本书拿到手的时候，我最大的期待就是能一窥.NET框架的深层奥秘，毕竟标题里“完全探索”四个字的分量可不轻。然而，实际翻阅后，我不得不说，这更像是一本“合格的入门指南”而非“深度挖掘的宝典”。它似乎更侧重于对VB.NET语言基础特性的罗列和介绍，比如变量声明、流程控制、基本的面向对象概念，这些内容在任何一本初级教程里都能找到。我期待能看到一些关于CLR（公共语言运行时）内部工作机制的详细剖析，或者至少是关于JIT编译过程、垃圾回收策略的深度论述，但这些在书中几乎是只字未提，或者仅仅是一笔带过。对于那些希望通过这本书真正“武装”自己，准备应对高级.NET面试或者进行复杂系统架构设计的读者来说，这本书提供的知识深度远远不够。它像一个漂亮的地图，指引你找到了主要城镇的入口，却从未带你深入那些隐蔽的小巷和权力中枢去观察城市的真正脉络。如果你是彻头彻尾的新手，想对这门语言有个初步的印象，它或许可以胜任，但一旦你试图迈向中级水平的门槛，这本书的“探索”之旅也就戛然而止了。

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翻开这本书的某一章节，我立刻被那种略显陈旧的排版和对现代框架特性的回避所吸引，这让我感觉自己仿佛穿越回了.NET 2.0或3.5的时代。这本书对于异步编程模型（Async/Await）的处理，简直可以用“蜻蜓点水”来形容，它只是简单地展示了关键字的用法，却没有深入讲解`SynchronizationContext`的重要性，更别提如何处理跨线程调用时的细节问题。我试着在书中寻找关于LINQ高级查询操作符的深入应用，比如如何优化复杂的查询表达式树，或者如何自定义数据源的查询提供者，但这些在书中完全是真空地带。取而代之的是大量的、似乎是为教学演示而编写的，略显冗余的代码示例，它们更多地是在重复语言的基本语法，而不是展示解决实际工程问题的有效方法。如果这本书的定位是“探索”，那么它探索的深度完全停留在水面，连水下的暗流都没有触及。对于希望跟上当前主流开发实践的开发者而言，这本书带来的知识增益非常有限，它更像是一个历史文物，而非实用的工具书。

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我不得不承认，这本书在某些基础控件的使用上确实做了细致的说明，特别是针对WinForms环境下的一些老派控件的属性和事件处理，讲解得还算详尽。但是，当我们将目光投向如今占据主流的WPF或更现代的MAUI开发范式时，这本书几乎是失声的。没有MVVM模式的深入讲解，没有数据绑定的生命周期剖析，更不用说`DependencyProperty`和路由事件这种WPF核心机制的详尽解析。这让我非常困惑，一本宣称“完全探索”的VB.NET书籍，怎么能对如此重要的现代UI架构避而不谈呢？它仿佛在用一本描述马车构造的指南，来介绍如何驾驶一辆F1赛车。对于任何一个想在企业级应用开发领域有所建树的程序员来说，这本书提供的技术栈视角显得过于狭隘和过时。阅读的过程更像是在进行一次怀旧之旅，而不是一次面向未来的技术充电，这与我购买它时的初衷——探索.NET的全部可能性——相去甚远。

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