高级语言程序设计上机模拟试题分析与解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:姚庭宝

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2002-11-1

价格:28.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505380387

丛书系列:

图书标签:

• C语言
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• 算法
• 数据结构

编程范式的演进与实践：《软件架构与设计模式精讲》 导言：软件开发的基石与未来的方向 在信息技术日新月异的今天，软件系统的复杂性与日俱增。单纯依赖底层语言的语法和数据结构已经无法满足构建健壮、可维护、高性能大规模应用的需求。本书《软件架构与设计模式精讲》旨在为广大软件工程师、系统架构师以及计算机专业的高年级学生提供一套深入且实用的指南，专注于软件工程的核心理论——架构设计和设计模式的精妙运用。我们力求超越简单的代码实现层面，直击软件设计的灵魂，帮助读者构建起能够抵御时间考验的数字基石。 第一部分：软件架构：宏观视野下的蓝图构建 软件架构是系统成功的蓝图，它定义了系统的组织结构、关键组件的划分、它们之间的相互关系以及指导设计和演化的原则。本部分将系统性地梳理主流的软件架构风格，并探讨如何在复杂的业务场景中选择并落地合适的架构。 第一章：架构的本质与非功能性需求驱动 本章首先界定了“软件架构”的真正含义，强调它不仅仅是技术选型，更是权衡取舍的结果。我们将深入探讨非功能性需求（NFRs）——如性能、安全性、可扩展性、可维护性——如何成为塑造架构决策的根本驱动力。我们会详细分析不同NFRs之间的内在冲突与平衡点，例如，高安全性往往需要牺牲一定的性能。 1.1 架构的层次性：从愿景到实现 1.2 非功能性需求的量化与评估 1.3 架构风险分析与管理 第二章：经典架构风格的深入剖析 我们将遍历并详细解析工业界最为成熟和广泛应用的几种架构风格，不仅仅停留在表层定义，更着重于其适用场景、优缺点、以及在实际项目中可能遇到的陷阱。 2.1 分层架构（Layered Architecture）： 经典的四层模型（表现层、业务逻辑层、数据访问层、数据存储层）的严格边界定义与打破边界的艺术。 2.2 面向服务架构（SOA）与微服务架构（Microservices）： 对比SOA的集中化集成与微服务去中心化的治理模式。重点讨论服务拆分的粒度、分布式事务处理的挑战（如Saga模式），以及API网关在微服务体系中的关键作用。 2.3 事件驱动架构（EDA）： 探讨异步通信的优势，如高解耦和响应速度。深入讲解消息队列（如Kafka, RabbitMQ）作为核心通信媒介的选型标准，以及事件溯源（Event Sourcing）的复杂应用。 2.4 云原生架构（Cloud-Native）： 介绍容器化（Docker）、编排（Kubernetes）以及服务网格（Service Mesh）如何重塑现代应用的部署和运维模型。 第三章：架构治理与演进 架构并非一成不变，它需要持续的治理和适应变化。本章关注架构的落地实施过程中的管理学和工程实践。 3.1 架构评审与决策记录（ADR）： 如何系统化地记录关键架构决策及其背后的理由，确保团队对历史考量有清晰的认知。 3.2 架构债务（Architectural Debt）： 识别、量化和偿还架构债务的策略，避免系统在技术老化中逐步僵化。 3.3 架构的持续演进：绞杀者模式（Strangler Fig Pattern）的应用 第二部分：设计模式：解决局部问题的最佳实践 设计模式是前辈工程师们在特定上下文下反复验证的最佳实践。本部分将围绕GoF（Gang of Four）的经典模式展开，并扩展到并发编程和企业集成模式。 第四章：创建型模式：对象的生命周期管理 创建型模式关注对象实例化过程的灵活性和解耦。 4.1 单例模式（Singleton）的正确实现与现代陷阱： 探讨在并发环境和依赖注入框架下，如何更安全、更具可测试性的实现全局唯一性。 4.2 抽象工厂（Abstract Factory）与工厂方法（Factory Method）： 区分它们在产品族创建和单一产品创建上的侧重点，以及如何结合抽象工厂创建跨平台的组件。 4.3 构建器模式（Builder）： 解决复杂对象构造过程中的参数爆炸问题，强调其在构造不可变对象时的优势。 第五章：结构型模式：组织类与对象的结构 结构型模式关注如何将类和对象组合成更大的结构，以获得更大的灵活性。 5.1 适配器（Adapter）与桥接（Bridge）： 深入理解两者在“重用”与“分离”上的区别。适配器侧重于接口的兼容性，而桥接侧重于将抽象与其实现分离。 5.2 装饰器模式（Decorator）的动态增强： 讨论如何使用装饰器在运行时动态地、透明地向对象添加职责，并将其与继承的区别进行对比。 5.3 外观模式（Facade）： 如何使用外观模式简化对子系统复杂接口的访问，从而降低客户端的耦合度。 第六章：行为型模式：对象间的交互与职责分配 行为型模式关注算法的封装和对象间的通信方式。 6.1 观察者模式（Observer）与发布/订阅（Pub/Sub）： 细致分析两者在耦合度上的差异，特别是在事件驱动架构中的应用。 6.2 策略模式（Strategy）： 实现“面向接口编程”的典范。讨论其如何替代大量的条件分支语句，提高代码的可扩展性。 6.3 责任链模式（Chain of Responsibility）： 探讨消息传递的序列化处理，以及如何在链条中动态地插入或移除处理者。 6.4 迭代器模式（Iterator）： 确保对集合遍历方式的封装，实现“高内聚，低耦合”的数据访问。 第三部分：高级主题：性能与并发设计 在现代系统中，并发和性能优化是架构师必须掌握的关键技能。本部分将介绍与这些领域紧密相关的设计原则。 第七章：并发编程中的模式与陷阱 并发编程引入了新的复杂度，如竞态条件和死锁。 7.1 互斥锁与信号量（Mutex & Semaphore）： 经典同步原语在资源保护中的应用。 7.2 生产者-消费者模式（Producer-Consumer）： 如何利用有界缓冲区（Bounded Buffer）模型实现高效的异步数据流处理，避免内存溢出和饥饿问题。 7.3 读写锁（ReadWriteLock）： 在读多写少的场景下，如何通过区分读操作和写操作来提升并发性能。 第八章：企业集成模式（EIP）简介 当系统扩展到多个独立应用时，需要一套标准化的集成方案。 8.1 消息通道与转换： 介绍如何使用管道（Pipes）和过滤器（Filters）来处理数据流的传输和格式转换。 8.2 路由与内容增强： 探讨如何根据消息内容动态决定后续的处理路径（路由），以及如何在传输过程中动态地向消息中添加必要的上下文信息（内容增强）。 总结 《软件架构与设计模式精讲》并非一本速成手册，它要求读者具备扎实的编程基础，并愿意投入时间去理解设计背后的深层动机。通过系统学习本书内容，读者将能从“实现功能”的初级阶段，迈向“设计健壮系统”的高级阶段，从而在软件开发的复杂世界中，游刃有余地构建出既优雅又实用的软件作品。

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