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出版者:电子工业

作者:魏茂林

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-05-01

价格:18

装帧:

isbn号码:9787505358478

丛书系列:

图书标签:

• 数据库
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• 数据分析
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• 编程
• 开发
• 信息技术
• 计算机科学

蓝图与疆界：现代软件架构设计深度解析 一部深入探讨软件系统基石、演进规律与前沿实践的著作。 本书旨在为软件工程师、架构师及技术决策者提供一套系统、深入的现代软件架构设计理论框架与实战指导。我们不再仅仅关注“如何实现一个功能”，而是聚焦于“如何构建一个健壮、可扩展、易维护且适应未来变化的基础设施”。 在信息技术日新月异的今天，软件系统复杂度的爆炸式增长对传统设计范式提出了严峻挑战。本书抛弃了对特定编程语言或框架的浅层介绍，转而深入挖掘支撑所有成功大型系统的核心原则和设计哲学。我们相信，架构设计是工程艺术与科学的结合，它决定了软件系统的生命周期成本、交付速度乃至最终的商业成败。 第一部分：架构的哲学基石与范式演进 本部分追溯了软件架构的起源与发展历程，确立了理解现代架构的思维基础。 第一章：架构的本质与价值 定义与误区： 厘清“架构”与“设计”的边界，探讨架构师在组织中的角色定位，识别常见的“过度设计”与“设计不足”的陷阱。 质量属性（Non-Functional Requirements, NFRs）： 深入剖析性能、可用性、可伸缩性、安全性、可维护性、可测试性等核心质量属性的相互制约与权衡艺术。质量属性是架构决策的驱动力。 架构演进模型： 探讨软件系统如何从单体到分布式、从僵化到敏捷的必然演变路径，引入 Conway's Law 对组织结构与系统结构耦合度的影响分析。 第二章：经典架构风格的再审视 我们回归经典，但视角聚焦于其在现代环境下的适用性与局限性。 分层架构（Layered Architecture）： 深度分析四层模型（表现层、业务逻辑层、数据访问层）的适用场景、依赖倒置原则（DIP）的应用，以及如何避免“泄漏的抽象层”。 事件驱动架构（EDA）基础： 介绍消息队列、发布/订阅模式的基本组件，讨论同步与异步通信的成本分析。 面向服务架构（SOA）的遗产与教训： 总结SOA在企业集成方面的经验，特别是其在治理、复杂性处理上的挑战，为微服务奠定铺垫。 第二部分：迈向分布式与云原生：现代架构的核心实践 本部分是本书的重点，详细阐述了当前主流的分布式系统设计模式，着重于如何应对网络延迟、部分失效和数据一致性的挑战。 第三章：微服务架构的深度剖析 服务拆分的艺术： 不仅仅是技术划分，更是业务领域的边界识别（DDD的贡献）。探讨限界上下文（Bounded Context）在服务边界确定中的关键作用。 服务间通信策略： 详尽对比同步（REST/gRPC）与异步（消息队列、流处理）通信的选型标准。深入解析容错机制，包括断路器（Circuit Breaker）、重试策略（Retry Patterns）和超时设置。 数据管理与事务边界： 重点讨论分布式数据管理的难题。深入解析Saga模式、两阶段提交（2PC）的局限性，以及BASE理论在实际系统中的落地实践。 第四章：构建高可靠性的基础：弹性与容错设计 构建在不可靠网络上的可靠系统是架构师的核心挑战。 冗余与失效转移： 探讨主备、多活架构的选择，以及一致性协议（如Raft/Paxos）在保证数据正确性方面的原理和应用场景（偏向理解其作用而非源码实现）。 负载均衡的层次： 从L4到L7的负载均衡策略，介绍轮询、最少连接、会话保持等算法，以及它们对系统整体延迟的影响。 限流与削峰： 设计有效的速率限制机制（令牌桶、漏桶算法）来保护后端服务，确保系统在流量洪峰下的稳定性。 第五章：数据持久化与存储策略的权衡 数据是系统的生命线，选择正确的存储技术至关重要。 关系型数据库的优化与扩展： 探讨读写分离、分库分表（Sharding）的设计原则和实现复杂度，强调数据一致性保障下的水平扩展难度。 NoSQL的百花园： 深入分析键值存储、文档数据库、列式数据库和图数据库的应用场景，理解它们牺牲了何种一致性以换取何种性能。 缓存策略的精妙： 探讨缓存的层级（CDN、应用层、数据库层缓存），分析缓存穿透、缓存雪崩、缓存一致性等经典问题及应对方案。 第三部分：运营、安全与架构治理 架构的生命周期不止于部署，有效的观测和持续的迭代同样关键。 第六章：可观测性：洞察复杂系统的心跳 现代分布式系统需要“透明度”才能被有效管理。 三大支柱： 结构化日志的规范化、指标（Metrics）的采集与时序数据库的应用，以及分布式追踪系统（Tracing）对请求全景的还原。 健康检查与自愈： 设计主动式和被动式健康检查，结合自动化工具实现故障的自动隔离和恢复流程。 第七章：安全架构的纵深防御 安全必须内建于架构的每一个层面，而非事后修补。 身份与授权： 介绍OAuth 2.0和OpenID Connect的流程，探讨API Gateway在安全责任链中的角色。 数据在途与静止时的保护： 加密机制的选择（TLS/SSL），密钥管理系统的设计考量。 威胁建模基础： 引导读者从攻击者的角度审视系统设计，提前识别潜在的安全漏洞点。 第八章：DevOps与持续交付中的架构实践 架构的优劣直接影响交付速度。 基础设施即代码（IaC）： 介绍如何通过代码管理环境，确保环境的一致性和可重复部署性。 蓝绿部署与金丝雀发布： 详细分析这些高级部署策略的原理，以及它们如何显著降低新版本上线的风险。 架构治理与文档： 如何在快速迭代中保持架构决策的一致性，使用C4模型等工具进行清晰的架构沟通。 结论：架构师的持续学习之路 本书结尾将回顾系统设计中的常见陷阱，强调架构师必须保持对新技术保持批判性思维，理解技术背后的权衡取舍，并始终将业务价值作为最终的衡量标准。构建伟大的软件系统，始于坚实的架构蓝图。

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