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出版者:重庆大学出版社

作者:戴宗坤

出品人:

页数:253

译者:

出版时间:2005-5

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787562433897

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架构设计与复杂系统建模：深入解析现代工程的基石 内容简介 本书旨在全面探讨现代工程领域中至关重要的架构设计原则、复杂系统建模方法论及其在实际项目中的应用。面对当今软件、硬件及业务流程日益增长的复杂性，如何构建出健壮、可扩展、易于维护的系统成为核心挑战。本书从理论基石出发，系统性地剖析了从需求分析到系统部署全生命周期中的关键决策点，并聚焦于如何通过恰当的架构范式来驾驭这种复杂性。 第一部分：架构设计的基础与范式 本部分奠定了理解系统架构的理论基础，并详细介绍了当前主流的设计范式及其适用场景。 第一章：理解复杂性与架构的本质 复杂性是任何大型工程项目的内在属性。本章首先界定了“复杂性”与“难度”的区别，并引入了系统思维（Systems Thinking）的视角。我们将探讨系统的不同层面——组成部分、交互关系、涌现特性——是如何共同构筑整体行为的。架构的本质被定义为一系列高影响力的、难以逆转的早期决策集合。我们将分析架构决策的“成本曲线”，强调在项目早期锁定关键结构对后期维护和演进的影响。 第二章：架构驱动因素与约束条件分析 任何成功的架构都必须是对特定约束条件的优化结果。本章深入分析了影响架构选择的关键驱动因素（Quality Attributes，质量属性），包括性能、安全性（此处侧重于系统整体的弹性与韧性，而非信息安全的具体技术实现）、可用性、可修改性、可测试性等“非功能性需求”。此外，我们详细梳理了外部和内部约束条件，如技术栈限制、预算、时间表、团队技能集以及监管环境。通过大量的案例分析，展示了如何平衡相互冲突的质量属性，例如在性能最大化与可修改性之间进行权衡。 第三章：经典架构风格的深度解析 本章系统地介绍了最常用和最核心的架构风格。重点分析了分层架构（Layered Architecture）、管道-过滤器架构（Pipes and Filters）、事件驱动架构（EDA）以及面向服务架构（SOA）的演进。对于每种风格，我们都深入探讨了其核心组件、数据流模式、引入的耦合与内聚机制，以及它们在解决特定类型问题上的优势和局限性。特别地，我们探讨了如何从传统的单体（Monolithic）架构安全地迁移至微服务（Microservices）架构，识别出迁移过程中的技术债务陷阱。 第四章：面向领域驱动设计（DDD）的架构实践 DDD 被认为是连接业务语言与技术实现的关键桥梁。本章将 DDD 的核心概念——限界上下文（Bounded Context）、实体（Entity）、值对象（Value Object）、聚合（Aggregate）——与高层架构设计相结合。我们详细阐述了如何利用限界上下文来划分服务边界，这直接决定了微服务架构的粒度和组织结构。此外，本章涵盖了上下文映射图（Context Map）的绘制方法，以及如何管理不同上下文之间的集成策略，如防腐层（Anti-Corruption Layer）的设计。 第二部分：复杂系统建模与分析 本部分关注于将抽象的系统需求转化为清晰、可验证的模型，并使用这些模型来预测和评估系统行为。 第五章：UML与SysML在架构建模中的角色 传统的统一建模语言（UML）依然是描述软件系统结构和行为的重要工具。本章不仅复习了类图、序列图等基础图表，更侧重于如何利用它们来表达架构视图（如 4+1 视图模型）。随后，本书引入了系统工程建模语言（SysML），讲解其在跨越软件、硬件和流程的复杂机电系统中的应用。我们将重点展示结构图、行为图和需求图如何协同工作，以确保需求的可追溯性和模型的一致性。 第六章：架构评估方法论：从定性到定量 架构设计完成后，必须进行严格的评估。本章介绍了多种成熟的架构评估技术。首先是定性的 ATAM（Architecture Trade-off Analysis Method，架构权衡分析方法），通过场景驱动的方式暴露潜在的风险点。其次，我们深入研究了定量分析技术，如性能建模（如使用队列网络模型）和资源消耗预测。此外，还探讨了模型驱动的验证（Model-Driven Verification），即如何利用形式化方法或仿真工具来测试特定架构假设的有效性。 第七章：状态机与流程建模：处理动态行为 许多复杂系统的核心在于其复杂的动态行为和状态转换。本章重点介绍如何使用状态机图（State Machine Diagrams）来精确建模系统的响应机制，特别是在分布式事务和流程编排中的应用。我们将分析有限状态机（FSM）与更灵活的、基于事件的流程引擎（如 BPMN）的区别，并讨论如何将这些动态模型嵌入到架构蓝图中，以确保控制流的正确性。 第八章：演化架构与持续集成/持续交付（CI/CD） 架构不是一次性产物，而是持续进化的产物。本章讨论了“演化架构”（Evolutionary Architecture）的概念，即设计一个允许结构随时间平滑改变的系统。我们探讨了“架构品尝师”（Architecture Fitness Functions）的实践，这些是自动化检查器，用于持续验证架构决策是否仍然成立。同时，我们将详细分析 CI/CD 流水线如何成为架构演进的驱动力，以及如何通过蓝绿部署、金丝雀发布等策略来安全地部署架构变更。 第三部分：关键交叉领域与未来趋势 本部分将讨论架构师在处理新兴技术和跨领域集成时所需具备的视角。 第九章：数据架构的集成与治理 在现代系统中，数据是流动的资产。本章侧重于数据架构的设计，而非具体的数据存储技术。我们将对比集中式数据仓库、数据湖、数据网格（Data Mesh）等不同范式。重点在于数据契约（Data Contracts）、数据所有权、跨服务数据一致性（如最终一致性）的挑战，以及如何通过明确的数据管道架构来支撑业务的洞察力需求。 第十章：弹性设计与容错机制 复杂性必然带来故障。本章深入探讨了构建高弹性系统的策略。内容包括冗余与备份、断路器（Circuit Breaker）模式、超时与重试机制、以及混沌工程（Chaos Engineering）的实践哲学。我们分析了故障隔离的边界如何由架构本身决定，并讨论了幂等性设计在确保操作安全中的核心作用。 第十一章：架构师的工具箱与思维模式 本章关注于架构师所需具备的软技能和方法论。我们将探讨如何有效地进行技术选型，避免“过度工程化”（Over-Engineering）。同时，本书提供了沟通架构决策的框架，例如如何为不同的听众（业务层、开发团队、运维团队）量身定制架构视图和叙事。最终，本书强调了架构师在推动组织结构与技术架构协同演进（Conway's Law）中的战略作用。 总结 本书为读者提供了一套结构化、可操作的工具和思维模型，用以应对当前工程实践中最具挑战性的问题：如何在持续变化的需求下，设计并维护一个大规模、高性能且持续进化的复杂系统。通过对理论、范式和评估方法的深入剖析，读者将能够自信地做出影响系统生命周期的关键架构决策。

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本书对于“恶意软件的类型与防护”部分的论述，十分详尽且具指导性。作者不仅仅列举了病毒、蠕虫、特洛伊木马等常见的恶意软件类型，还深入剖析了它们的传播途径、感染机制以及对系统和数据的潜在破坏。特别让我印象深刻的是，书中对勒索软件的详细介绍，包括其如何加密用户文件并索要赎金的整个过程，以及给个人和企业带来的巨大损失。更关键的是，作者提供了切实有效的防护建议，从安装和更新杀毒软件，到谨慎打开不明附件和链接，再到定期备份重要数据，这些建议都极具操作性，能够帮助读者有效地降低感染恶意软件的风险。

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阅读过程中，我被书中对各种常见信息安全威胁的细致剖析所深深吸引。作者并非简单罗列威胁名称，而是深入浅出地解释了这些威胁的原理、攻击方式以及可能造成的后果。比如，对于“钓鱼攻击”的讲解，书中就详细描述了攻击者如何利用欺骗性的邮件、短信或网站来诱骗用户泄露敏感信息，并附带了多个真实案例，让我对这种常见的网络欺诈有了更深刻的认识。更重要的是，书中不仅指出了问题，更提供了切实可行的应对策略。作者在讲解每一种威胁时，都会同步给出相应的防范建议，例如如何识别钓鱼邮件、如何设置强密码、如何定期更新软件等等。这些建议非常具有操作性，我甚至可以直接应用到自己的日常网络使用中，这让我感到这本书的价值远超纸面上的文字。

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初次翻开这本《信息安全应用基础》，我怀揣着对未知领域的好奇与一丝不安。毕竟，信息安全这个词汇总是与神秘、复杂以及层出不穷的威胁联系在一起。然而，作者以一种极其平易近人的方式，为我们拉开了这场探索之旅的序幕。首先，书中对信息安全的定义和核心概念的阐述，并非生硬的理论堆砌，而是巧妙地融入了日常生活中的实例，让我立刻感受到了信息安全与我们息息相关。例如，在谈到“保密性”时，作者并没有仅仅给出定义，而是通过一个大家熟悉的网购场景，生动地描绘了个人信息泄露的风险，以及加密技术在保护我们账户安全方面的重要作用。这种“润物细无声”的教学方式，极大地降低了初学者的门槛，也激发了我深入学习的兴趣。

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阅读本书的过程，仿佛是在与一位经验丰富的向导同行，他不仅指引我认识信息安全的广阔天地，更在我迷茫时提供清晰的方向。关于“身份认证与授权”的内容，作者通过生动的比喻，将“我是谁”（身份认证）和“我能做什么”（授权）这两个核心概念解释得淋漓尽致。例如，在进入一个俱乐部时，出示身份证件（身份认证）和获得进入特定区域的权限（授权），这两个过程的类比，让复杂的认证机制变得直观易懂。书中还详细介绍了不同类型的身份认证方式，如密码、生物识别、多因素认证等，并分析了它们的优缺点，帮助我理解如何在不同场景下选择最合适的认证方式，从而提升账户的安全性。

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我对书中关于“数据加密与解密”章节的处理方式给予高度评价。虽然加密技术本身听起来十分高深，但作者运用了一系列巧妙的比喻和实例，将其内在逻辑展现得清晰明了。比如，在解释公钥加密的工作原理时，作者用“一个你可以随意分享的公开信箱，和一个只有你自己知道钥匙的信箱”的比喻，将一对公钥和私钥的对应关系描绘得十分生动。这让我能够理解为什么公钥加密能够实现安全的数据传输，即使数据在传输过程中被截获，也无法被轻易解密。书中还穿插了实际应用场景，比如SSL/TLS协议在网站安全中的作用，让我进一步认识到加密技术在保护网络通信隐私方面的重要性。

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值得称赞的是，《信息安全应用基础》在网络安全与个人隐私保护方面的论述，有着深刻的现实意义。在信息爆炸的时代，我们无时无刻不在产生和分享数据，而这些数据往往包含着大量个人隐私。书中对个人信息收集、存储、使用和共享的风险进行了详细的分析，并强调了在享受互联网便利的同时，保护个人隐私的重要性。作者引用了多个数据泄露事件，提醒读者关注自己的数字足迹，并提供了诸如使用VPN、管理社交媒体隐私设置、谨慎授予应用权限等实用的隐私保护技巧。这些建议不仅是对技术层面的指导，更是对一种网络安全意识的培养，让我更加重视自己在网络世界中的行为规范。

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《信息安全应用基础》在“风险评估与管理”这一章节的处理上，展现了其理论与实践相结合的特点。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是详细阐述了如何识别、评估和管理信息安全风险的系统性方法。他引导读者思考，在不同的应用场景下，可能存在的安全威胁是什么？这些威胁发生的可能性有多大？一旦发生，会造成多大的影响？通过一系列的提问和指导，让我能够有条理地分析潜在风险。书中还介绍了风险应对的策略，如风险规避、风险转移、风险缓解和风险接受，让我能够根据实际情况，制定出最适合的风险管理方案。这种从宏观到微观，从理论到实践的讲解方式，让信息安全管理不再遥不可及。

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本书在讲解信息安全技术时，也做得相当出色。虽然信息安全技术往往比较抽象和专业，但作者运用了大量生动的比喻和图示，将复杂的概念变得易于理解。以“对称加密”和“非对称加密”为例，书中用存钱到银行的保险箱（对称加密）和通过邮递员传递钥匙（非对称加密）的比喻，形象地解释了两种加密方式的工作原理和适用场景。这种化繁为简的处理方式，让我这个非技术背景的读者也能清晰地把握核心要义，而非仅仅停留在表面的术语认知。此外，书中对于防火墙、入侵检测系统等防御技术的介绍，也并非是枯燥的技术参数列表，而是着重于它们在实际应用中的作用和原理，让我们了解它们是如何协同工作，构建起一道道坚固的信息安全屏障。

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我对书中关于“网络攻击的演进”这一章节印象尤为深刻。作者并没有停留在过去，而是将目光投向了未来，分析了网络攻击手段的不断变化和升级。从早期的病毒传播，到如今的APT攻击（高级持续性威胁）、勒索软件等，书中清晰地勾勒出了网络安全攻防技术发展的脉络。这种前瞻性的分析，让我意识到信息安全是一个动态且持续演进的领域，需要我们保持警惕并不断学习。书中还提到了人工智能在网络安全领域的应用，既包括AI被用于增强攻击的智能化，也包括AI在防御体系中的作用，这让我对未来的信息安全格局有了更宏观的认识。

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书中关于“社会工程学攻击”的章节，让我大开眼界。作者深入剖析了攻击者如何利用人性的弱点，通过欺骗、诱导等手段来获取敏感信息或控制目标系统。这种“不靠技术，靠心理”的攻击方式，往往更加难以防范。书中通过大量生动的案例，例如冒充客服、伪造身份进行欺骗等，揭示了社会工程学攻击的普遍性和危害性。我从中学习到了识别和防范这类攻击的关键，包括保持警惕、核实信息来源、不轻易透露个人敏感信息等。这部分内容让我深刻理解到，信息安全不仅仅是技术问题，更是意识和行为的问题。

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