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出版者:电子工业出版社

作者:陈孟建

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:2002-5-1

价格:24.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505376724

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 编程入门
• 计算机科学
• 教材
• 算法
• 数据结构
• 基础教程
• 经典教材
• 理工科

编程思维与现代软件开发实战 —— 构建高效、健壮系统的基石 本书导语： 在这个数字化浪潮席卷一切的时代，软件已成为驱动社会运转的核心动力。无论是智能手机上的日常应用，还是支撑庞大工业流程的复杂系统，其背后都离不开严谨的编程逻辑与精巧的架构设计。然而，单纯掌握一门具体语言的语法，如同学会了拼音却不懂得如何撰写文学巨著。本书聚焦于编程思维的建立、软件设计的核心原则以及现代开发实践的演进，旨在为渴望成为优秀软件工程师的读者提供一套超越具体技术栈的、通用的方法论和实战指导。 我们深知，技术更迭的速度令人目不暇接，但那些关于如何分解问题、如何组织代码、如何确保系统稳定性的核心思想，却是永恒的财富。本书不纠结于某一特定语言的细节（如指针的内存管理或特定的库函数调用），而是深入探讨如何像工程师一样思考，如何将现实世界中的复杂需求转化为优雅、可维护的软件。 第一部分：编程思维的铸造——从零到一的抽象与分解 在软件开发的初期阶段，最大的挑战并非编码本身，而是如何清晰地定义问题并进行有效分解。本部分将引导读者跨越初学者常犯的“细节陷阱”，建立起宏观的系统视野。 第一章：问题域建模与需求分析的艺术 软件的生命始于对现实世界的理解。本章探讨如何将模糊的业务需求转化为清晰、可操作的软件模型。我们将深入研究领域驱动设计（DDD）的初步概念，强调概念的准确性比代码的复杂度更重要。内容涵盖： 需求的层次结构： 从用户故事到技术规格的转化路径。 实体、关系与行为的识别： 如何在自然语言中提取出核心的业务对象。 状态机思维： 描述对象生命周期和关键转变点的系统化方法，避免逻辑死锁。 统一建模语言（UML）的实用视角： 重点讲解类图、序列图在概念澄清而非文档合规中的作用。 第二章：算法设计与复杂性分析的哲学 高效的软件是建立在扎实的逻辑基础之上的。本章侧重于算法设计的高阶策略，而非特定算法的实现技巧。我们探讨的是“如何找到最优解”的思维过程。 计算模型与可计算性边界： 了解图灵机模型对我们日常编程的指导意义。 渐进分析的实际意义： 如何利用大O符号判断系统在规模扩大时的表现，并据此选择合适的数据结构和策略。 分治、动态规划与贪心策略的思维切换： 深入分析每种范式适用的场景和思维捷径，重点是识别问题是否具备“最优子结构”或“重叠子问题”。 搜索与路径优化： 广度优先与深度优先在不同约束条件下的权衡。 第三章：数据结构的深层理解与选择 数据结构是程序的骨架。本章不满足于“知道有哪些结构”，而是探讨“为何选择这个结构”背后的性能权衡和内存考量。 抽象数据类型（ADT）的本质： 将接口与实现分离的威力。 树形结构的高级应用： 不仅是二叉树，更关注B树、红黑树在数据库索引和文件系统中的角色。 图论在软件拓扑中的映射： 如何用图来分析依赖关系、网络流量和资源分配问题。 空间局部性与缓存友好性： 从硬件层面理解数组优于链表的原因，指导内存布局优化。 第二部分：软件设计与架构的艺术 代码写完只是万里长征的第一步，如何确保这段代码在未来数年内仍然易于理解、修改和扩展，是衡量一名工程师水平的关键。 第四章：面向对象设计的核心原则（SOLID的实践） 本章将SOLID原则从理论口号转化为日常实践的指导方针，强调其在构建松耦合系统中的不可替代性。 单一职责（SRP）的边界确定： 如何科学地划分模块和类的职责范围。 开放/封闭原则（OCP）的架构实现： 通过策略模式、装饰器模式等实现对扩展开放、对修改封闭的系统。 里氏替换（LSP）与类型安全的契约： 确保子类行为的合法性，避免运行时意外。 接口隔离（ISP）与模块的纯净度： 避免臃肿的接口对调用方造成不必要的依赖。 依赖倒置（DIP）与控制反转（IoC）： 依赖注入的本质及其对系统灵活性的提升。 第五章：设计模式的实战化应用 设计模式是前人解决常见设计难题的经验总结。本章侧重于模式在实际复杂系统中的运用场景，而非机械地套用。 创建型模式： 工厂的演进——从简单工厂到抽象工厂，以及延迟加载的单例模式陷阱。 结构型模式： 适配器与桥接模式在处理遗留系统和外部接口兼容性上的妙用。 行为型模式： 观察者模式、命令模式在事件驱动架构中的地位，以及责任链模式在请求分发中的优雅。 模式的冲突与选择： 讨论何时单一模式不足以解决问题，需要组合使用。 第六章：系统架构的初步探索 当功能足够复杂时，我们需要从代码层面提升到系统层面的考量。 分层架构的必然性： 经典的三层、MVC、MVVM模型在不同应用场景下的适用性分析。 模块化与解耦： 如何利用包、命名空间和明确的API边界来管理大型代码库的复杂度。 数据一致性与事务处理的挑战： 探讨ACID原则在分布式环境下的延伸和替代方案。 配置、日志与错误处理的标准范式： 构建可观测性系统的基础构建块。 第三部分：现代开发实践与质量保障 优秀的软件不仅要能运行，还要能持续、可靠地运行。本部分关注如何通过工程化的手段确保代码质量和开发效率。 第七章：测试驱动开发（TDD）的心态转变 测试不是事后的检查，而是设计过程中的一部分。本章探讨TDD如何引导更好的设计。 红-绿-重构循环的节奏控制： 如何避免陷入“测试驱动设计”的怪圈。 单元测试的边界与隔离： 使用Mocking和Stubbing技术来精确测试隔离的逻辑单元。 集成测试与端到端测试的定位： 明确不同级别测试应覆盖的功能范围。 可测试性作为设计质量的反馈指标。 第八章：版本控制与协作的规范 Git已成为现代开发的标配，但其背后的协作哲学更为重要。 分支策略的演化： 从Git Flow到Trunk-Based Development的选择与适用性分析。 代码审查（Code Review）的最佳实践： 不仅是找Bug，更是知识分享和保持团队代码风格一致性的重要环节。 提交信息的艺术： 如何撰写清晰、可追溯的提交历史，为未来的`git bisect`打下基础。 第九章：性能优化的科学方法论 优化是反直觉的艺术，必须基于数据而非猜测。 性能分析工具的使用哲学： 如何使用剖析器（Profiler）定位热点代码，避免过早优化。 I/O操作的瓶颈识别： 文件系统、网络延迟与数据库查询的优化策略。 并发与并行性的理解： 线程、进程与异步模型的区别，以及如何安全地管理共享资源（不涉及具体语言的线程API）。 基准测试（Benchmarking）的设计： 建立可重复、有意义的性能对比环境。 结语：持续学习与技术债务的管理 软件工程是一门实践科学，其知识体系处于持续的动态变化中。本书的最终目标是教会读者如何学习新技术、如何评估新框架，以及如何系统地管理“技术债务”——那些因短期妥协而积累的、未来必须偿还的设计成本。我们希望读者能带着一套严谨的方法论和清晰的思维框架，迎接未来任何一门新的编程语言或开发范式的挑战。

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