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出版者:人民邮电出版社

作者:徐建平

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2001-7-1

价格:32.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787115091154

丛书系列:

图书标签:

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深入探索现代软件开发实践与架构演进 一本聚焦于前沿技术、架构设计与高效编程范式的专业参考书 --- 第一部分：云原生时代的软件架构重塑 第一章：微服务架构的深度剖析与演进路径 本章系统梳理了从单体应用到分布式系统的演进历程，重点剖析了微服务架构的设计哲学、核心原则（如高内聚、低耦合、自治性）。内容涵盖服务划分的粒度决策、跨服务通信机制（RESTful、gRPC、消息队列的选型与权衡）、分布式事务的解决方案（Saga模式、两阶段提交的局限性与替代方案）。我们深入探讨了服务网格（Service Mesh）的概念、Istio等主流框架的架构组件（Pilot、Citadel、Envoy）及其在流量管理、安全策略实施和可观测性增强方面的实际应用。特别关注如何利用服务网格实现金丝雀发布、蓝绿部署等高级部署策略，并探讨服务化带来的运维复杂性挑战及应对之道。 第二章：容器化与Kubernetes的实战指南 本章详细介绍了容器技术（Docker）的原理，包括命名空间（Namespaces）、控制组（cgroups）在资源隔离中的作用。核心内容聚焦于Kubernetes（K8s）生态系统：从Pod、Deployment、Service到StatefulSet的资源对象定义与管理。我们提供了一整套关于K8s集群搭建、网络模型（CNI插件的选择与配置）的实战经验。重点章节讲解了Helm在应用包管理中的规范化流程，以及如何利用Operator模式来管理有状态应用的生命周期，实现复杂业务逻辑的自动化运维。此外，还将深入解析K8s的调度器（Scheduler）工作原理，及其对自定义调度策略的扩展接口。 第三章：面向高并发的系统设计原则 本章超越了基础的数据结构和算法，专注于构建大规模、高可用系统的架构约束和设计模式。内容包括负载均衡算法（LVS、HAProxy、Nginx的第四层与第七层均衡策略的差异与适用场景）。深入探讨缓存策略的精细化管理，包括缓存穿透、雪崩、击穿的防御机制，以及Redis集群模式（主从、哨兵、集群）的数据一致性保障。针对数据库瓶颈，本章详细介绍了分库分表的实施方案（垂直拆分与水平拆分），以及关系型数据库在高并发下的读写分离、连接池优化等技术。 --- 第二部分：现代编程范式与工程效率提升 第四章：函数式编程思维与现代语言特性 本章旨在引导开发者拥抱函数式编程（FP）范式，以提升代码的可靠性与可测试性。内容覆盖纯函数、不可变性、高阶函数、闭包等核心概念。以主流语言（如Java的Stream API、Kotlin/Scala的特性）为例，展示如何将命令式思维转化为声明式代码。重点分析了Monad、Functor等抽象概念在处理副作用和流程控制中的优雅应用，及其对复杂业务逻辑的简化能力。 第五章：异步编程模型与响应式系统构建 本章全面解析了现代高并发编程中的异步处理模型。从传统的线程模型到基于事件循环的非阻塞I/O（Node.js、Netty/Vert.x），对比了其在CPU密集型和I/O密集型任务中的性能表现。详细介绍了Reactor模式、Proactor模式的实现原理。对于构建响应式系统，本章深入讲解了Reactive Streams规范，并结合Spring WebFlux、RxJava等框架，展示如何构建端到端的数据流驱动型应用，确保系统具备良好的弹性与伸缩性。 第六章：代码质量保障与静态/动态分析工具链 本章聚焦于软件工程实践中的质量控制环节。内容涵盖持续集成/持续部署（CI/CD）流水线的构建与优化，包括Jenkins、GitLab CI、GitHub Actions的深度配置。详细讲解了代码度量标准（如圈复杂度、耦合度）的应用，以及SonarQube等静态代码分析工具的集成与规则定制。在动态分析方面，本章提供了Profiling工具（如JProfiler、VisualVM）的使用手册，指导开发者如何精确诊断内存泄漏、线程死锁和性能热点，实现代码层面的性能优化。 --- 第三部分：数据存储的深度优化与选型策略 第七章：NoSQL数据库的精细化选型与数据建模 本章不再是基础介绍，而是深入探讨各类NoSQL数据库的内部机制及其适用场景。内容覆盖键值存储（KV）、文档数据库（如MongoDB的聚合管道与索引策略）、列式存储（如Cassandra的抗写分区与一致性级别设置）以及图数据库（Neo4j的Cypher查询语言与关系建模）。重点分析了在多模型数据库（Multi-model DB）中如何权衡最终一致性与可用性，并针对特定业务场景（如时序数据、地理空间数据）提供最优的数据结构设计方案。 第八章：现代数据流处理与实时分析 本章聚焦于实时数据管道的构建。详细介绍了Apache Kafka的核心设计，包括分区、副本、ISR（In-Sync Replicas）机制对持久性和吞吐量的影响。在流处理框架方面，对比了Apache Flink与Spark Streaming的架构差异（如CheckPoint机制、状态管理）。提供了一套实战案例，展示如何利用这些工具实现低延迟的窗口聚合计算、事件驱动的复杂事件处理（CEP）以及数据溯源追踪。 --- 第四部分：DevOps、可观测性与系统安全加固 第九章：构建可观测性的三支柱：日志、指标与追踪 本章将“可观测性”（Observability）提升到架构设计的层面。系统介绍ELK/EFK堆栈在日志聚合中的配置与性能调优，特别是Elasticsearch的索引生命周期管理（ILM）。深入讲解Prometheus的TSDB（时间序列数据库）原理，以及Grafana在可视化方面的最佳实践。最关键的部分是分布式追踪系统（如Jaeger、Zipkin），指导开发者如何植入Trace ID，实现跨越微服务的请求路径分析，从而快速定位延迟瓶颈和错误源头。 第十章：基础设施即代码（IaC）与配置管理 本章专注于自动化基础设施的构建与维护。Terraform在多云环境下的状态管理（Remote State）的安全性与协作机制是重点。Ansible、SaltStack等配置管理工具在自动化部署和配置漂移（Configuration Drift）治理方面的应用被详细阐述。此外，本章还探讨了如何将基础设施的配置纳入版本控制（GitOps流程），实现基础设施变更的可审计性与回滚能力。 第十一章：零信任安全模型在云环境下的落地 本章探讨在容器化和微服务环境下如何实施纵深防御。内容包括应用层面的安全实践：输入验证、SQL/XSS/CSRF防御。在基础设施层面，讲解了Kubernetes网络策略（Network Policy）的实施、Secret的加密管理（Vault）。核心聚焦于零信任（Zero Trust）架构的部署，包括身份和访问管理（IAM）的精细化授权、服务间的相互TLS（mTLS）认证，确保每一个网络请求都经过严格验证。 --- 本书的目标读者：系统架构师、高级软件工程师、DevOps专家以及所有致力于在复杂分布式环境中构建健壮、高性能系统的技术人员。本书不教授基础的操作系统原理或硬件配置，而是假定读者已具备扎实的计算机科学基础，致力于将理论转化为可落地的企业级解决方案。

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