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出版者:中国电力出版社

作者:Luke Welling & Laura Thomson

出品人:

页数:287

译者:

出版时间:2001-7

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787508306230

丛书系列:

图书标签:

• 无线Web
• Web开发
• 前端开发
• 移动Web
• 响应式设计
• HTML5
• CSS3
• JavaScript
• Web标准
• 渐进式Web应用

深入探索前沿技术：构建下一代应用系统的实践蓝图 本书致力于为资深开发者和系统架构师提供一套全面、深入且高度实用的技术指南，专注于那些驱动现代软件工程核心范式的关键领域。我们不再聚焦于传统意义上的网页构建，而是将目光投向更深层次的系统设计、高性能计算以及跨异构环境的协同工作机制。 本书将系统地剖析以下几个相互关联且至关重要的技术领域，旨在帮助读者超越日常工具的使用层面，达到对底层原理的精深掌握和对复杂系统的高效构建能力。 --- 第一部分：分布式系统与数据一致性模型 在当今大规模服务架构中，单体应用已成为历史遗迹。本部分将深入研究现代分布式系统的设计哲学、挑战与解决方案。我们将重点关注系统在面对高并发、网络分区和节点故障时的鲁棒性。 1.1 分布式事务的艺术与权衡 我们不再讨论简单的两阶段提交（2PC），而是深入探讨基于日志的复制协议，如 Raft 和 Paxos 协议的实际工程化落地。书中会详尽解析如何实现多副本之间强一致性的保证，以及在面对网络延迟时，如何通过牺牲部分一致性以换取可用性（CAP 定理的工程化取舍）。 状态机复制 (State Machine Replication)： 深入理解如何将一致性协议应用于关键服务的状态管理，包括领导者选举机制的优化与故障切换的平滑过渡。 事务边界与补偿机制： 探讨 Saga 模式在微服务架构中的应用，如何设计无锁化的补偿流程以保证最终一致性，并详细分析其在金融级应用中的局限性与适用场景。 1.2 性能导向的存储系统架构 本书超越了传统数据库的 CRUD 操作层面，聚焦于 大规模 KV 存储引擎的内部结构和优化策略。我们将剖析 LSM 树（Log-Structured Merge-Tree）的工作原理，对比 RocksDB、Cassandra 等主流引擎的差异化设计。 存储介质的优化利用： 分析 NVMe SSD 与持久化内存（PMem）对存储层性能带来的颠覆性影响，以及如何调整数据布局和写入路径以最大化 I/O 效率。 时序数据的高效处理： 针对监控、物联网等场景，深入探讨专用的时序数据库（TSDB）的设计原理，包括数据压缩算法（如 Delta Encoding）和高效的时间范围查询优化。 --- 第二部分：下一代计算范式与运行时优化 本部分将带领读者进入高性能计算和低延迟系统构建的核心领域，探索如何榨干现代硬件的每一分性能。 2.1 零拷贝（Zero-Copy）与内核旁路技术 为了应对数据在用户态与内核态之间的频繁拷贝所带来的性能瓶颈，本书将详细介绍 网络 I/O 栈的深度优化。 DMA 与零拷贝 I/O： 详细解析 Direct Memory Access (DMA) 在网络适配器中的工作流程，以及 `sendfile()`, `splice()` 等系统调用的底层实现机制。 用户态网络栈 (User-Space Networking)： 深入探讨 DPDK (Data Plane Development Kit) 等技术如何绕过操作系统内核的网络协议栈，直接在用户态处理数据包，实现微秒级的延迟控制。我们将分析其在网络功能虚拟化（NFV）中的关键作用。 2.2 容器化与异构计算资源的调度艺术 Kubernetes 已经成为事实上的容器编排标准，但本书将探讨如何在此基础上实现更精细化的资源管理和性能隔离。 Cgroups 与命名空间的高级配置： 超越默认设置，学习如何精确控制 CPU 亲和性、内存访问限制以及 I/O 调度策略，以确保关键业务的QoS（服务质量）。 GPU 与加速器编程模型： 针对机器学习推理和高性能模拟任务，我们将介绍 CUDA/OpenCL 编程范式 的核心概念，并探讨如何设计异构任务调度器，实现 CPU 与 GPU 资源的无缝协同与数据传输优化。 --- 第三部分：安全、可观测性与系统韧性工程 构建现代系统不仅要保证功能正确和性能卓越，更要求系统具备面对未知故障的自愈能力和无可挑剔的安全性。 3.1 深度可观测性：从指标到追踪的闭环 传统的日志和指标已不足以应对复杂微服务间的调用链问题。本部分聚焦于 分布式追踪（Distributed Tracing） 的设计与实践。 OpenTelemetry 标准的深入应用： 解析 Span、Trace Context 传播机制，并讨论如何设计低开销的采样策略（如 Head-Based vs. Tail-Based Sampling），以在海量请求中捕获有价值的故障路径。 混沌工程（Chaos Engineering）的实践框架： 我们将提供一套系统化的方法论，指导读者如何设计和执行故障注入实验，验证系统的恢复能力，从根本上提高系统的韧性。 3.2 供应链安全与运行时防御机制 软件供应链攻击日益猖獗，本书将从构建阶段到运行时环境，提供一系列防御策略。 镜像签名与内容可信度： 探讨 Notary、TUF 等技术在保证容器镜像完整性方面的作用，确保生产环境运行的代码源于可信的构建过程。 eBPF 技术在内核级防御中的应用： 深入解析扩展的伯克利数据包过滤器（eBPF）如何允许在内核空间安全地运行定制化程序。我们将展示如何利用 eBPF 编写高性能的网络监控、系统调用跟踪以及基于事件的运行时安全策略，实现对系统行为的精细化控制和异常检测。 --- 本书的读者群体应具备扎实的编程基础（如 C/C++、Go 或 Rust 之一）、对操作系统原理有深刻理解，并对网络和并发编程有实际经验。它不是入门教程，而是面向追求技术深度，致力于解决工业界最棘手系统难题的工程师的进阶参考书。

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