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出版者:清华大学出版社

作者:崔勇

出品人:

页数:359

译者:

出版时间:2003-8

价格:40.00元

装帧:

isbn号码:9787302067498

丛书系列:

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软件架构设计与实践：面向现代高并发系统的演进之路 ——一本深入剖析软件系统构建核心理念与工程实践的权威指南 在信息技术日新月异的今天，软件系统的复杂性与日俱增，尤其在面对高并发、分布式、海量数据处理等挑战时，传统的开发模式已难以为继。本书《软件架构设计与实践：面向现代高并发系统的演进之路》并非一本聚焦于特定编程语言或框架的教程，而是将视角提升至宏观的系统设计层面，为读者提供一套系统化、工程化、可落地的软件架构设计思想、方法论与最佳实践。 本书旨在填补理论与工程实践之间的鸿沟，引导工程师和架构师们从“如何写好代码”深入到“如何设计出健壮、可扩展、高性能的整体系统”。我们相信，优秀的软件架构是系统长期稳定运行的基石，而清晰的架构思想是应对未来技术变革的根本能力。 --- 第一部分：架构思维的建立与基石 本部分将引导读者建立起正确的架构师思维模式，理解架构设计在软件生命周期中的核心价值。 第一章：架构的本质与价值重估 何为“好的架构”？ 探讨架构的非功能性需求（NFRs）驱动力，包括性能、可用性、可维护性、安全性、可扩展性等。 架构决策的权衡艺术： 深入分析在资源、时间、技术限制下的架构取舍模型，如CAP理论在实际场景中的灵活应用。 架构师的角色与职责演进： 从纯粹的技术领导者到业务与技术连接的桥梁。 第二章：系统质量属性的量化与建模 质量属性的度量标准： 如何将“高可用性”转化为可量化的SLA/SLO指标。 ATAM（架构权衡分析方法）的工程化应用： 详细介绍如何结构化地评估潜在架构方案的风险。 架构文档的有效性： 撰写面向不同利益相关者的架构蓝图（如C4模型在现代企业中的应用）。 第三章：演化架构的原则与实践 应对不确定性： 阐述“演化架构”的核心思想，即架构并非一次性设计完成，而是一个持续适应变化的过程。 微服务架构的正确启动姿势： 避免过度设计，识别出适合拆分的业务边界（限界上下文）。 技术债务的架构管理： 如何在快速迭代和系统稳定性之间找到动态平衡点。 --- 第二部分：高并发系统的核心挑战与解决方案 本部分聚焦于现代互联网应用面临的性能瓶颈，并深入讲解应对这些挑战的底层技术选型和设计模式。 第四章：性能优化与并发控制的底层机制 操作系统与运行时环境的性能调优： 从内核态到用户态的上下文切换分析，Linux I/O 模型（epoll, io_uring）的实战运用。 同步、异步与响应式编程范式： 深入对比不同并发模型在资源占用和吞吐量上的表现。 锁的粒度与选择： 数据库事务隔离级别、乐观锁与悲观锁的适用场景，以及无锁数据结构（Lock-free Data Structures）的设计思路。 第五章：数据一致性与分布式事务 分布式事务的“不可能三角”： 深入剖析2PC、3PC的局限性，以及Saga模式的实践落地。 基于事件驱动的最终一致性设计： 使用消息队列（如Kafka/RabbitMQ）构建可靠的事件流，保证业务流程的健壮性。 幂等性与消息重复处理： 确保消息在网络波动或系统故障时不会造成重复计算。 第六章：高性能数据访问层设计 缓存策略的深度剖析： 缓存穿透、雪崩、击穿的防御机制；分布式缓存（Redis Cluster）的部署与运维考量。 数据库选型的艺术： 关系型数据库（RDBMS）的垂直/水平扩展（分库分表）策略，以及NoSQL数据库（文档型、列式存储）在特定场景下的优势。 读写分离与数据同步机制： 构建高效的数据复制拓扑，确保读取高性能的同时维护数据新鲜度。 --- 第三部分：系统的弹性、可观测性与运维 一个健壮的系统不仅要能处理高并发，更要在故障发生时能够快速恢复并暴露问题根源。本部分探讨系统韧性工程。 第七章：构建高弹性与容错系统 熔断、限流与降级（Hystrix/Sentinel 模式）： 深入讲解这些防御性机制的内部实现原理和配置调优。 超时机制的设计艺术： 全局超时与链路超时管理，防止长尾请求拖垮整个服务链。 故障隔离与隔离舱模式： 资源池化，确保单个故障不会引发连锁反应（Bulkhead Pattern）。 第八章：分布式系统的服务治理与通信 服务注册与发现的实践： ZooKeeper、Etcd 在服务治理中的角色。 API 网关的设计与职责： 统一认证、请求路由、负载均衡的实现细节。 RPC 框架的选择与优化： gRPC/Thrift 等现代通信协议与传统 RESTful 服务的性能对比。 第九章：可观测性体系的构建 日志、指标与追踪（Metrics, Logs, Traces）： ELK/Prometheus/Jaeger 技术栈的集成与应用。 分布式追踪的上下文传递： 如何在微服务间准确追踪一个请求的完整路径，并定位延迟源头。 主动健康检查与自动化恢复： 结合监控数据，实现自动化的系统自愈能力。 --- 结语：架构师的持续学习之道 本书最终强调，架构设计是一个没有终点的旅程。在技术栈不断更新的今天，架构师需要保持对新范式的敏感性，并能批判性地评估新技术对现有系统的潜在影响。本书提供的不仅是当前的最佳实践，更是一种面对未来挑战的思考框架。通过系统学习和反复实践，读者将能设计并构建出能够应对未来十年业务增长的、坚实可靠的现代软件系统。 本书适合对象： 有一定开发经验，希望向高级工程师、技术主管或架构师转型的专业人士。 负责中大型分布式系统设计、重构或优化的技术团队。 对系统性能、高可用性有极致追求的研发人员。

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