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出版者:机械工业出版社

作者:赵丰年

出品人:

页数:180

译者:

出版时间:2001-10-1

价格:16.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111094098

丛书系列:

图书标签:

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• 编程
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深入浅出：现代软件工程实践与架构设计 本书聚焦于当前软件开发领域最前沿的技术栈、成熟的工程化实践以及复杂系统的架构设计哲学。它旨在为具有一定编程基础的开发者提供一个从代码实现到系统运维的全景视角，帮助读者建立起“构建可扩展、可维护、高性能系统”的完整知识体系。 本书的结构分为四个核心部分，逻辑层层递进：基础理论与范式、核心技术栈深度解析、高级系统架构设计、以及DevOps与质量保障。 --- 第一部分：软件工程的基石与现代范式 本部分从软件开发的基础哲学出发，探讨如何以更科学、更高效的方式组织和管理软件项目，而非仅仅关注特定的编程语言或框架的语法细节。 1. 敏捷与精益思想的深度融合 我们将摒弃对Scrum或看板的表面化介绍，转而深入探讨它们背后的精益制造原理——消除浪费、持续交付、快速反馈。重点解析如何将这些原则融入到小型、高协作的团队中，并讨论在大型、跨职能团队中实施“规模化敏捷”（如SAFe或LeSS）时常遇到的陷阱与应对策略。内容将涵盖价值流图（Value Stream Mapping）在软件交付中的应用，以及如何利用数据驱动（Metrics-Driven）的方式来持续改进迭代周期。 2. 设计原则的哲学探讨与反思 本章将深入剖析SOLID原则的现代解读。我们不再只是罗列定义，而是通过具体的反例和重构过程，展示违反单一职责原则（SRP）如何导致“God Object”的产生，以及开放/封闭原则（OCP）如何在面向接口编程中得以优雅实现。特别地，我们会讨论依赖倒置原则（DIP）在微服务边界划分中的重要性，以及如何区分“好的抽象”与“过度设计”。此外，还将引入YAGNI (You Ain't Gonna Need It) 和 KISS (Keep It Simple, Stupid) 在实际项目决策中的权衡艺术。 3. 函数式编程范式在主流语言中的应用 尽管主流开发仍以面向对象为主，但函数式编程（FP）的思想已渗透到各个角落。本章将重点讲解不可变性（Immutability）、纯函数（Pure Functions）、高阶函数（Higher-Order Functions）的概念，并展示它们如何显著提升并发处理的安全性与代码的可测试性。我们会选取JavaScript/TypeScript、Java或C作为实例语言，演示如何使用流API（Streams API）和不可变数据结构来简化复杂的数据转换逻辑，并讨论在响应式编程（Reactive Programming）模型中FP的核心作用。 --- 第二部分：核心技术栈的深度与扩展 本部分聚焦于当前行业内广泛使用的关键技术，但着重于其“如何工作”的底层机制，而非简单的API调用教程。 4. 高性能数据存储系统的剖析 不再局限于关系型数据库的CRUD操作。本章将深入探讨ACID特性在分布式环境下的权衡（BASE理论），重点解析Paxos或Raft一致性算法的基本原理，以及它们如何确保分布式事务的正确性。对于NoSQL，我们将详细对比Document、Key-Value、Columnar和Graph数据库的适用场景，并分析MongoDB或Cassandra等系统内部的数据分区（Sharding）和复制策略。 5. 现代API设计与通信协议 本章将从RPC到REST的演变历程进行梳理，并详细介绍gRPC的核心优势，包括其基于HTTP/2的二进制传输、Protocol Buffers的序列化效率以及双向流的实现机制。此外，我们还会讲解GraphQL的查询优化技巧，特别是如何处理N+1查询问题和实现服务器端的复杂解析器（Resolver）性能调优。 6. 异步I/O与并发模型 本节深入探讨操作系统层面的I/O模型（如Select, Poll, Epoll/Kqueue）如何驱动现代高性能网络框架（如Netty或Node.js的事件循环）。我们将详细解析Reactor模式的变体（如Proactor），并讨论在多核CPU环境下，如何利用线程池、异步回调（Futures/Promises）和协程（Coroutines）来实现高吞吐量的非阻塞服务。 --- 第三部分：大规模系统的架构思维 本部分是全书的重心，讨论如何将前两部分的技术组件整合起来，构建出能够应对高并发、高可用性要求的复杂系统。 7. 微服务架构的真实挑战与治理 微服务绝非银弹。本章将深入剖析微服务带来的复杂性，包括分布式事务的终极解决方案（Saga模式）、服务间契约管理的自动化工具，以及分布式链路追踪（Tracing）的实现（如基于OpenTelemetry）。重点讨论服务发现、配置中心（如Consul/Etcd）在集群环境下的同步机制，以及如何避免“分布式单体”（Distributed Monolith）的陷阱。 8. 弹性设计与故障注入 系统的健壮性并非自然形成，而是精心设计的结果。本章将介绍熔断器（Circuit Breaker）、限流器（Rate Limiter）和舱壁（Bulkhead）模式在服务间调用的具体落地，并重点讲解混沌工程（Chaos Engineering）的实践。读者将学习如何使用工具（如Chaos Monkey）主动在生产环境中模拟故障（如延迟、CPU饱和、服务宕机），从而验证系统的自动恢复能力。 9. 数据一致性与缓存策略的精细化管理 缓存是提升性能的关键，但也是引入一致性问题的源头。本章将细致区分L1、L2缓存的适用场景，探讨Cache-Aside、Read-Through、Write-Through等不同穿透策略的优劣。同时，我们将分析如何利用Redis Cluster或Memcached实现分布式锁，以及在高并发场景下，如何设计基于时间戳或版本号的乐观锁机制来保证数据的最终一致性。 --- 第四部分：工程化、部署与持续交付 优秀的架构需要可靠的交付流程来支撑。本部分关注如何将设计蓝图高效、安全地部署到生产环境。 10. 容器化与服务编排的深度实践 本书将超越Docker的基本命令，深入探讨Kubernetes（K8s）的核心组件——API Server、Controller Manager、Scheduler的工作原理。我们将详细解析Pod、Service、Deployment、StatefulSet的资源定义（YAML），并重点讲解资源配额（Resource Quotas）、水平Pod自动伸缩（HPA）的配置艺术，以及如何利用Operator Pattern来管理复杂的有状态应用。 11. 基础设施即代码（IaC）与云原生安全 本章倡导使用Terraform或Pulumi来声明式地管理基础设施，确保环境的可复现性和审计性。在安全方面，我们将探讨零信任网络（Zero Trust）在微服务中的实践，包括服务网格（Service Mesh，如Istio）如何接管服务间的mTLS加密、策略执行与流量管理，以及如何安全地在容器中管理敏感配置（Secrets Management）。 12. 可观测性（Observability）的构建 现代系统无法通过简单的日志来理解。本章将系统性地介绍“三根支柱”：Logs, Metrics, Traces。我们将讲解如何集成Prometheus/Thanos进行时间序列数据采集，使用Grafana构建定制化的仪表盘，以及如何通过日志的结构化（JSON格式）和分布式追踪系统（如Jaeger）来快速定位跨越多个服务的性能瓶颈和错误源头。本书将指导读者如何从“告警”（Alerting）转向“洞察”（Insight）。 --- 通过对上述十二个领域的深入剖析，本书旨在将读者从单纯的“编码者”提升为能够设计、构建、并维护面向未来的、具备高弹性与高可维护性的复杂软件系统的“架构师”。全书强调的是原理、权衡与实践，鼓励读者在面对具体问题时，能够基于坚实的工程基础做出最恰当的技术选型和设计决策。

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