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出版者:机械工业出版社

作者:王定

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:2000-10-1

价格:29.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787111083337

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

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编程思维与实践：从零构建高效软件系统作者：王明著出版社：科技前沿出版社 ISBN： 978-7-5688-XXXX-X 定价： 89.00 元开本： 16开页数： 620页 --- 内容简介本书深入探讨了现代软件开发中的核心理念与实践技巧，旨在帮助读者建立坚实的编程思维框架，并掌握构建健壮、可维护、高性能软件系统的关键技术。全书内容聚焦于理论与实践的紧密结合，不拘泥于某一特定语言或框架的表面功能，而是从底层逻辑和设计原则出发，引导读者理解“为什么”要这样设计，从而培养出独立解决复杂问题的能力。第一部分：编程思维的基石本部分首先构建了理解高效编程的理论基础。我们从计算的本质出发，探讨了算法分析的严谨性，包括时间复杂度和空间复杂度的精确度量方法，以及如何应用大O记法来预估程序性能。重点章节详细阐述了递归、分治、动态规划等核心算法范式，并配以大量跨领域实例（如路径搜索、资源分配优化）来展示其应用场景。随后，我们转向数据结构。不同于简单的罗列，本书强调数据结构的选择应服务于特定的应用场景。深入剖析了数组、链表、栈、队列在内存布局和操作效率上的差异。特别对树结构（如AVL树、红黑树）和图结构（如最小生成树、最短路径算法）进行了详尽的数学证明和实际代码实现分析。如何选择合适的数据结构来优化I/O密集型或CPU密集型任务，是本部分讨论的重中之重。第二部分：面向对象与设计模式的艺术软件的复杂度往往源于结构性缺陷。本部分旨在提升读者的架构思维。我们详细解读了面向对象编程（OOP）的四大基本原则——封装、继承、多态、抽象——并探讨了在实际项目中如何避免“过早设计”和“过度设计”的陷阱。设计模式作为解决常见软件设计问题的“经验宝典”，是本部分的核心。我们不仅介绍了经典的23种GoF设计模式（如工厂模式、单例模式、观察者模式、策略模式），更侧重于讲解它们背后的设计意图和权衡取舍。例如，通过对比代理模式与装饰器模式在职责分离上的细微差别，展示如何根据业务需求精确选择模式。同时，本书也涵盖了现代架构中常用的架构模式，如MVC、MVP、MVVM，并深入探讨了如何使用事件驱动架构（EDA）来构建高并发、低耦合的分布式系统。第三部分：高性能系统构建与优化在当今对响应速度要求极高的环境下，仅有正确的逻辑是不够的，系统必须高效运行。本部分聚焦于性能优化和系统调优。我们从操作系统层面入手，探讨了进程与线程的调度机制、内存管理（虚拟内存、缓存一致性）如何影响代码执行效率。随后，深入并发编程，详尽分析了锁机制（互斥锁、读写锁、自旋锁）的性能开销，并介绍了无锁编程（Lock-Free）的基本思想和原子操作在构建高性能并发容器中的应用。在I/O处理方面，本书对比了同步阻塞I/O、多路复用I/O（如epoll/kqueue）以及异步I/O模型。针对网络编程，我们构建了一个基于事件驱动模型的简单高性能服务器原型，展示了如何有效处理成千上万的并发连接。第四部分：可靠性、测试与持续集成软件的生命周期管理是衡量工程成熟度的重要指标。本部分关注如何确保软件的质量和稳定性。测试策略是构建可靠系统的核心。本书全面介绍了单元测试、集成测试和端到端测试的最佳实践。讨论了如何设计健壮的测试夹具，如何使用Mock和Stub技术来隔离外部依赖，以及如何编写具有高覆盖率和高可读性的断言。特别地，引入了故障注入测试（Fault Injection）的概念，帮助开发者预见并准备应对真实环境中的随机错误。最后，系统地介绍了持续集成/持续部署（CI/CD）的流程。从版本控制的最佳实践（如Git Flow）开始，讲解了自动化构建、自动化测试流水线的搭建。讨论了制品管理、环境一致性（如使用容器化技术）的重要性，以及如何通过蓝绿部署或金丝雀发布策略，实现零停机时间的平滑升级。目标读者本书适合有一定编程基础，希望从“代码实现者”向“系统架构师”转型的中高级开发者、软件工程师、技术主管，以及计算机科学专业的高年级学生。阅读本书后，读者将不再满足于调用API，而是能够从底层原理出发，设计并实现出具有卓越性能和维护性的复杂软件解决方案。