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出版者:人民邮电出版社

作者:穆陟�

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2005-2-1

价格:39.8

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787115131140

丛书系列:

图书标签:

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沉浸式编程的深度探索：构建高效能软件系统的艺术 本书面向所有希望从“会写代码”迈向“构建可靠、可维护、高性能软件系统”的开发者和架构师。 它并非一本快速入门的“速成手册”，而是一部深入系统设计、工程实践与思维模式的深度指南。我们摒弃了对基础语法和简单工具的冗余介绍，而是聚焦于那些决定软件生命周期质量的核心难题。 第一部分：需求工程与系统建模的精微之处 在任何成功的软件项目中，需求的定义和系统的建模都是基石。本书将带您超越简单的用户故事（User Story）编写，进入更深层次的领域。 第一章：跨越需求的模糊边界 本章探讨如何将模糊的商业目标转化为清晰、可量化、可测试的技术需求。我们将深入研究： “非功能性需求”的量化陷阱： 如何将“系统要快”转化为延迟百分位数（如 P99 延迟小于 200ms），以及如何设计度量体系来持续验证这些指标。 利益相关者分析与冲突解决模型： 引入“需求权重矩阵”和“冲突优先级仲裁机制”，确保在多方诉求不一致时，系统设计能反映出真正的业务战略优先级。 领域驱动设计（DDD）的语言统一： 深入剖析“通用语言”（Ubiquitous Language）在技术实现中的落地障碍，以及如何通过持续的术语校准会议来防止“语义漂移”。 第二章：形式化系统建模与行为验证 我们摒弃传统的 UML 图解式建模，转而采用更具工程指导意义的形式化建模方法： 状态机与流程编排： 使用如 BPMN（业务流程模型和表示法）的深度变体来精确描述复杂业务流程的每一步转换、异常路径和补偿机制。探讨如何将这些模型直接映射到代码中的状态管理器。 因果关系分析与时间序列建模： 在分布式系统中，理解事件的顺序至关重要。本章介绍向量时钟（Vector Clocks）和 Lamport 时间戳在追踪跨服务操作顺序中的实际应用，以及如何使用它们来调试“幽灵错误”（Heisenbugs）。 契约优先设计（Contract-First Design）： 强调 API 定义（如 OpenAPI/Swagger）作为系统边界的第一公民，而非事后文档。详细阐述如何利用契约测试（Contract Testing）在集成发生前捕获大部分接口不兼容问题。 第二部分：分布式架构的挑战与对策 现代软件架构的复杂度主要源于分布式环境下的不确定性。本部分旨在提供应对这种不确定性的坚实工具箱。 第三章：超越 CAP 定理的权衡艺术 CAP 定理是理论基石，但工程实践需要更细致的权衡。 一致性模型的深度剖析： 细致对比顺序一致性、因果一致性、会话一致性（Sessional Consistency）和最终一致性（Eventual Consistency）的适用场景。我们不只是定义它们，而是提供在特定业务场景（如金融交易、内容发布）下选择最经济一致性模型的决策框架。 Quorum 机制的动态调整： 如何设计自适应的读写 Quorum 策略，使其能根据集群负载、网络分区压力动态调整，以在可用性和数据准确性之间实现更精细的平衡。 冲突解决策略的工程实现： 深入探讨向量冲突检测（Conflict Detection）与合并（Merge），特别是针对 CRDTs（无冲突复制数据类型）在协作应用中的底层实现细节。 第四章：服务间通信的韧性工程 网络是不可靠的，本章专注于如何构建能优雅应对失败的服务间通信机制。 熔断、限流与降级的协同机制： 详细解析 Hystrix/Resilience4j 等模式背后的数学模型（如指数退避算法、漏桶算法）。讨论如何设定“健康阈值”和“恢复速率”，避免系统在压力下陷入恶性循环。 消息队列的事务语义： 探索“两阶段提交”（2PC）在分布式事务中的局限性，并重点介绍 Saga 模式的补偿逻辑设计、幂等性保障机制，以及如何使用消息头（Header）来追踪 Saga 执行路径。 gRPC 与数据序列化的性能剖析： 不仅仅是介绍 Protocol Buffers 的使用，而是对比其在不同数据形态下的序列化/反序列化性能开销，并讨论流式传输（Streaming）的资源管理策略。 第三部分：高性能与可观测性的工程实践 一个“能跑起来”的系统与一个“值得信赖”的系统之间，隔着性能调优和深度可观测性。 第五章：延迟的剖析与消除 本章将系统地解构延迟的来源，从用户点击到数据库响应的每一个环节。 操作系统的性能瓶颈： 深入内核态与用户态的切换成本，探讨上下文切换、缓存未命中（Cache Misses）对应用程序性能的影响。介绍如何使用 eBPF 等工具进行低侵入性的内核事件跟踪。 数据库访问的微观优化： 区别于简单的 SQL 优化，本章关注连接池的饱和度管理、查询计划的静态分析、以及事务隔离级别对并发度的实际影响。探讨连接复用模式（如数据库代理层）的性能增益。 垃圾回收（GC）的调优艺术： 针对主流虚拟机（如 JVM, .NET CLR），探讨不同 GC 算法（如 G1, ZGC）的暂停时间预测模型，以及如何根据应用特性调整堆内存布局以最小化 STW（Stop-The-World）事件。 第六章：构建可穿透的工程可见性 可观测性（Observability）不仅仅是日志和指标的堆砌，它关乎能否在故障发生时，快速重构出事件的完整时间线。 分布式追踪的上下文传递： 强调 Trace ID 和 Span ID 跨越不同技术栈（如 HTTP Header, 消息体）的健壮传递，并讨论采样策略（Sampling Strategy）对故障诊断覆盖率的影响。 黄金指标（The Four Golden Signals）的深度应用： 详细介绍延迟、流量、错误率和饱和度这四个指标在不同抽象层次（从单个微服务到整个业务线）上的聚合与关联分析。 基于事件的异常检测： 引入时间序列分析方法，如 Holt-Winters 季节性模型，来建立基线，并使用机器学习方法识别指标中的“异常漂移”，实现对潜在故障的提前预警，而非仅仅在系统崩溃后才介入。 结语：工程思维的迭代循环 本书的最终目标是培养一种持续优化的工程思维。软件的生命周期是一个永不停止的迭代过程。通过掌握这些深度技术与思维框架，读者将能够自信地领导复杂系统的设计、实现、调试和演进，确保交付的不仅是“能运行”的软件，而是真正具有长期竞争力的工程资产。

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