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出版者:电子工业出版社

作者:Harvey M.Deitel

出品人:

页数:320

译者:戴特

出版时间:2003-1-1

价格:28.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505382534

丛书系列:

图书标签:

• C++
• 实验指导
• 大学教程
• 编程
• 计算机
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• 算法

深入探索计算机科学的基石：软件工程与现代编程范式 图书名称：软件工程与现代编程范式 图书简介 导言：构建未来软件的蓝图与工具箱 在飞速迭代的数字时代，软件已成为驱动社会进步的核心动力。然而，从一个创新的想法到一个稳定、高效、可维护的大规模系统，中间横跨着复杂的工程挑战。《软件工程与现代编程范式》旨在为读者提供一套全面、深入且高度实用的知识体系，不仅关注“如何写代码”，更聚焦于“如何科学地构建软件”。本书将带领读者跳出单一语言的束缚，理解软件生命周期中从需求分析到部署运维的全景图，并掌握支撑现代复杂系统构建的核心技术与思维模式。 本书的定位并非针对某一特定编程语言的语法手册，而是致力于构建读者坚实的软件工程素养和面向未来的编程思想。我们相信，卓越的软件源于严谨的工程流程和对先进范式的深刻理解。 --- 第一部分：软件工程的基石与方法论 本部分深入探讨软件开发的科学管理与质量保障体系，为构建可靠系统奠定组织与流程基础。 第一章：软件生命周期模型与敏捷实践的演进 本章细致对比了经典的瀑布模型、迭代模型（如RUP）与现代主流的敏捷方法论。我们将重点剖析Scrum框架的运作机制、看板（Kanban）的流动管理哲学，以及DevOps文化如何打破开发与运维之间的壁垒。讨论将聚焦于如何在实际项目中选择和定制最适合的流程模型，以及如何量化和改进流程效率。内容涵盖需求捕获的有效技术（如用户故事、原型法），项目规划中的风险识别与应对策略，以及基于价值流的迭代管理。 第二章：需求工程：从模糊到清晰的转化艺术 需求是软件的灵魂。本章着重讲解如何进行系统化的需求获取、分析、规约和验证。我们将深入探讨结构化分析技术，如数据流图（DFD）的绘制与解读，以及面向对象的需求建模（UML用例图、活动图）。特别地，本章强调非功能性需求的（NFRs）重要性，包括性能、安全性、可用性、可维护性等关键指标的量化表示方法，确保系统设计能够全面满足业务期望。 第三章：软件设计原则与架构模式的精粹 本章是构建高质量软件的决策核心。我们从底层设计原则（如SOLID、KISS、DRY）入手，阐释如何通过良好的设计来抵抗需求的变动。随后，本书系统地引入了主流的架构模式，包括分层架构、事件驱动架构（EDA）、微服务架构（MSA）及其在特定场景下的适用性权衡。对于微服务，本书将详细探讨服务间通信机制（同步/异步）、数据一致性挑战（如Saga模式），以及API网关和服务发现等关键基础设施组件的设计考量。 第四章：软件质量保证与测试策略 本章聚焦于如何系统地保证软件质量而非仅仅依赖事后返工。内容涵盖全面的测试金字塔模型，从单元测试（强调Mocking与Stubbing的艺术）到集成测试、系统测试和验收测试。深入探讨了测试驱动开发（TDD）的实践细节，以及如何设计有效的回归测试策略。对于性能和安全测试，本章会介绍负载测试、压力测试的基本概念与工具使用，并探讨安全编码规范与常见的安全漏洞（如OWASP Top 10）的预防措施。 --- 第二部分：现代编程范式与高级技术栈 本部分着眼于支撑高性能、高并发、高可扩展性系统的现代编程哲学与技术工具。 第五章：函数式编程的核心概念与实践 函数式编程（FP）作为一种强大的抽象工具，正日益渗透到主流的软件开发中。本章系统介绍FP的核心支柱：纯函数、不可变性、高阶函数与函数组合。我们将探讨柯里化、范畴论基础概念（如Functor、Monad在实际编程中的映射），以及如何利用这些特性来编写更易于推理、更少副作用的代码。本章不局限于特定FP语言，而是强调将FP思维应用于命令式语言（如Java、C、Python）中的设计决策。 第六章：并发性、并行性与异步编程模型 现代计算环境对处理大量并发请求提出了迫切需求。本章深入剖析并发编程的挑战，包括死锁、竞态条件和资源竞争。我们将对比传统线程同步机制（锁、信号量）与更现代的无锁数据结构和Actor模型（如基于消息传递的并发）。针对I/O密集型应用，我们将详细解析异步/等待（Async/Await）模型的工作原理、事件循环机制，以及如何有效管理并发上下文，以实现高效的资源利用率。 第七章：元编程、反射与领域特定语言（DSL） 本章探索代码生成与自我修改的能力，这是构建高度灵活和可扩展框架的关键。我们将讨论反射机制（运行时检查和修改对象结构）的优势与性能代价。重点介绍元编程技术，例如宏（Macros）在编译期进行代码转换的应用，以及如何通过设计合理的DSL来提高特定领域问题的表达效率，从而简化复杂逻辑的实现。 第八章：构建与部署的自动化：持续集成与交付（CI/CD） 软件的价值在于快速、可靠地交付到用户手中。本章详细讲解CI/CD流水线的构建要素，包括版本控制的最佳实践（Git Flow、Trunk Based Development）。深入探讨自动化构建工具链（如Maven/Gradle、Bazel）的配置，制品库的管理，以及部署策略，如蓝绿部署、金丝雀发布。此外，本章还会涵盖基础设施即代码（IaC）的基本概念，如使用Terraform或Ansible进行环境管理的初步探讨。 --- 结语：面向未来的软件工程师 《软件工程与现代编程范式》旨在培养的不是工具的使用者，而是工程思想的塑造者。通过对流程、架构、设计原则和前沿编程范式的系统学习，读者将能以更加宏观和批判性的视角审视任何软件项目，具备设计和实施复杂、健壮、可维护系统的核心能力。本书为有志于成为高级软件架构师、技术领导者或深刻理解软件系统本质的专业人士，提供了不可或缺的知识支撑。

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