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出版者:科学出版社

作者:陈明

出品人:

页数:235

译者:

出版时间:2002-5

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787030102430

丛书系列:

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• 计算机基础
• 技能提升
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• 开发入门
• 代码学习

资深架构师精进之路：从代码实践到系统设计 本书面向具有一定编程基础，渴望迈向系统架构和高级技术领域的开发者。它不是一本零基础的入门指南，而是旨在深化你对现代软件工程复杂性的理解，并为你构建健壮、可扩展系统的能力打下坚实基础。 第一部分：底层原理与性能优化深度剖析 本章内容将带领读者深入挖掘操作系统、网络通信和内存管理的底层机制，这些知识是构建高性能应用系统的基石。 1. 操作系统内核交互与进程/线程管理 我们将详细解析现代操作系统（如Linux）的内存管理单元（MMU）如何工作，理解虚拟内存与物理内存的映射过程。重点探讨上下文切换的开销，以及如何通过优化线程模型（如使用异步I/O而非传统阻塞I/O）来最大化CPU利用率。内容涵盖信号量、互斥锁在并发环境下的性能差异，并介绍无锁数据结构的实现原理，旨在让你能根据具体场景选择最优的并发控制策略，而不是盲目套用标准库的同步原语。 2. TCP/IP协议栈的深入理解与调优 超越教科书层面的三次握手与四次挥手，本书聚焦于TCP拥塞控制算法（如CUBIC、BBR）的演进及其对网络延迟的影响。我们将分析TCP窗口机制在长距离、高带宽网络（如广域网）下的表现，并提供Linux内核级别的参数调优实战案例，包括缓冲区大小设置、TIME_WAIT状态的处理策略等，确保网络传输效率达到极致。 3. 内存管理的高级议题 本节将深入探讨Java虚拟机（JVM）的垃圾回收机制（G1、ZGC等）的内部工作原理，分析它们在不同负载下的停顿时间特性。对于C/C++开发者，我们将剖析堆（Heap）和栈（Stack）的细微差别，以及自定义内存分配器（如jemalloc、tcmalloc）如何提升内存访问局部性和减少碎片化。理解内存屏障（Memory Barrier）的必要性，是编写真正高效并发代码的关键。 第二部分：分布式系统核心挑战与解决方案 现代应用几乎都运行在分布式环境中。本部分将聚焦于如何设计和维护跨越多个节点的复杂系统，解决一致性、容错性和可扩展性的核心难题。 1. 分布式事务处理与数据一致性模型 CAP理论的实际应用不再是二选一的哲学思辨，而是工程权衡的艺术。我们将详细对比Paxos、Raft等主流共识算法的实现细节和工程落地中的陷阱。针对金融和电商场景，深入讲解两阶段提交（2PC）、三阶段提交（3PC）的局限性，并介绍Saga模式在长流程业务中的应用。重点分析BASE理论指导下的最终一致性如何通过版本向量、冲突解决机制得到有效管理。 2. 微服务架构下的服务治理 微服务并非银弹。本章探讨服务拆分策略（DDD的应用），服务发现与注册的机制（如Consul与Etcd的对比）。核心篇幅放在服务间通信：REST、gRPC的适用场景分析，以及服务网格（Service Mesh，如Istio）如何透明地解决限流、熔断、链路追踪的难题。我们将提供一套基于客户端和服务端的双重熔断策略设计，以应对复杂的依赖拓扑结构。 3. 分布式数据存储选型与扩展 面对海量数据，关系型数据库（RDBMS）的水平扩展瓶颈如何突破？我们将对比NoSQL数据库（Cassandra、MongoDB、Redis Cluster）的数据模型、一致性保证和查询性能特点。重点讲解数据分片（Sharding）的策略（如Hash、Range、Consistent Hashing），以及如何设计一个能够自动进行数据迁移和负载均衡的存储层。 第三部分：架构设计方法论与演进实践 本书的终极目标是将技术知识转化为架构决策能力。本部分侧重于如何从业务需求抽象出清晰的架构蓝图，并指导系统随着时间推移平稳演进。 1. 架构评估与选型框架 学习如何使用质量属性（如可用性、可维护性、安全性、性能）来驱动架构决策。我们将介绍场景驱动设计（Scenario-Driven Design），通过构建用例图和非功能性需求清单来定义架构的边界条件。内容涵盖了从单体到SOA再到微服务的架构演进路线图，并分析每一步的成本与收益。 2. 领域驱动设计（DDD）在复杂业务中的落地 DDD提供了一套强大的语言和方法论来处理复杂的业务逻辑。本书将详细阐述限界上下文（Bounded Context）、通用语言（Ubiquitous Language）的提炼过程，以及如何通过上下文映射（Context Mapping）来定义服务边界和集成方式。我们将以一个复杂的供应链系统为例，展示如何使用实体、值对象、聚合根和领域服务来构建高内聚、低耦合的业务核心。 3. 弹性设计与故障注入实践 “没有失败的系统，只有无法应对失败的系统。” 我们将探讨主动降级、优雅退出（Graceful Degradation）的设计模式。详细介绍故障注入（Chaos Engineering）的理念和工具（如Chaos Mesh），如何在生产环境中安全地模拟网络延迟、资源耗尽甚至节点宕机，从而验证和加固系统的韧性，确保关键业务流程在面对不可预测的故障时仍能维持核心功能。 第四部分：DevOps与可观测性体系构建 一个优秀的架构必须是可部署、可监控和可维护的。本部分将关注如何将开发、部署和运维流程紧密结合。 1. 持续交付流水线（CD Pipeline）的高级实践 超越基础的CI/CD，本书探讨如何集成静态代码分析、安全扫描（SAST/DAST）和性能基线测试到流水线中。内容涵盖蓝绿部署（Blue/Green Deployment）和金丝雀发布（Canary Release）的自动化策略，确保新版本能够以最小风险平滑上线。 2. 分布式系统的可观测性（Observability） 在微服务中，传统的日志分析已不足够。我们将深入讲解“三驾马车”——Metrics（指标）、Tracing（追踪）和Logging（日志）——的有效结合。重点介绍分布式追踪系统（如Jaeger/Zipkin）的原理，如何利用Span和Trace ID来可视化请求的完整生命周期，并建立有效的告警阈值，实现从故障发生到定位问题的“黄金信号”闭环。 本书旨在培养的，是一种将理论深度与工程实践紧密结合的系统思维，助力读者跨越初级阶段的藩篱，成为能够主导复杂系统设计和交付的资深工程师。

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