Java面向对象程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:赵生慧

出品人:

页数:301

译者:

出版时间:2007-7

价格:25.50元

装帧:

isbn号码:9787040214765

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 面向对象
• 程序设计
• 编程
• 计算机科学
• 软件开发
• 基础教程
• 入门
• 代码
• 算法

好的，这是一份针对一本假设的、不包含《Java面向对象程序设计》内容的图书的详细简介。这份简介将着重于介绍该书的实际内容，并力求自然流畅，避免刻板的AI痕迹。 --- 图书简介：《高性能计算与并行编程实践指南》 导言：驾驭计算的边界 在当今数据洪流与复杂模型驱动的时代，单线程的串行计算已无法满足科学研究、金融建模、人工智能乃至大规模工业模拟对速度与效率的严苛要求。计算能力的瓶颈不再是硬件的单纯堆砌，而在于我们如何巧妙地利用这些并行化的硬件资源。 《高性能计算与并行编程实践指南》正是一本深度剖析如何突破传统计算瓶颈、释放多核乃至集群潜能的实战手册。本书旨在为有一定编程基础，希望从“能跑”到“跑得快”的工程师、科研人员和高级学生提供一套系统化、可操作的理论框架与实战工具集。我们不谈抽象的概念，只聚焦于如何将复杂的计算任务有效地分解、调度和同步，以榨干现代处理器的每一分算力。 第一部分：高性能计算的基石与架构理解 本部分奠定坚实的基础，深入解析支撑现代高性能计算（HPC）的硬件架构与软件生态。 第一章：现代CPU与内存层级结构深入解析 本章首先从微观层面剖析现代多核处理器的内部构造，包括乱序执行单元、分支预测机制以及SIMD（单指令多数据）指令集（如SSE、AVX系列）的原理和应用场景。重点在于理解访存延迟与带宽如何成为性能杀手。我们将详述L1、L2、L3缓存的工作机制，以及主存（DRAM）的访问模式对并行效率的影响。通过实际的案例代码，展示如何通过数据局部性优化（Cache Locality）显著提升算法效率。 第二章：并行化的哲学与模型选择 并行计算并非简单的代码复制，而是一种思维模式的转变。本章系统介绍了主要的并行计算范式：数据并行与任务并行。我们详细探讨了Von Neumann架构下的限制，并引入了更适合HPC的内存一致性模型。此外，还对比分析了不同模型（如共享内存模型与分布式内存模型）的适用范围，为后续的编程模型选择提供清晰的决策路径。 第三章：性能度量的黄金法则 没有度量，就没有优化。本章教授如何科学地评估程序性能。内容包括：如何使用标准的性能计数器（如`perf`工具）获取CPU周期、缓存未命中率、指令流失率等关键指标；Amdahl定律与Gustafson定律的实际应用与局限性；以及如何构建基准测试（Benchmarking）以确保优化工作的可重复性和可信度。 第二部分：共享内存并行编程实战 本部分专注于单机多核环境下的并行化技术，重点是操作系统和硬件提供的共享内存机制。 第四章：OpenMP：高效的线程化入门 OpenMP是共享内存并行化的事实标准。本章从最基础的编译器指令开始，系统讲解区域（Regions）、并行（Parallel）、循环划分（Loop Directives）等核心指令。重点讲解数据环境子句（如`private`、`shared`、`reduction`）的正确使用，避免数据竞争。此外，我们还将深入探讨线程亲和性（Affinity）的设置，确保线程被调度到期望的物理核心上，并覆盖任务并行（Tasking）的高级特性。 第五章：C++并发编程库的深度应用 对于C++开发者，本章侧重于标准库提供的并发工具。我们会详细剖析`std::thread`、互斥锁（Mutexes）、条件变量（Condition Variables）的使用场景和陷阱。尤其关注C++17/20引入的原子操作（Atomics），展示如何在不使用重量级锁的情况下实现高效的无锁（Lock-Free）数据结构设计，例如并发队列和栈的构建。 第六章：内存一致性模型与同步陷阱 共享内存编程中最危险的部分在于非预期的内存重排序。本章将深入讲解内存屏障（Memory Barriers）的概念，以及在C++标准中定义的各种内存顺序（Sequences），如`memory_order_relaxed`、`memory_order_acquire`/`release`。通过大量反例，演示如何识别和修复因编译器或硬件优化导致的幽灵Bug。 第三部分：分布式内存与大规模集群编程 当计算规模超越单台机器的内存和核数限制时，分布式编程成为必然。 第七章：MPI：分布式计算的基石 本章全面覆盖消息传递接口（MPI）的核心概念和常用功能。从Point-to-Point通信（`Send`/`Receive`）的阻塞与非阻塞模式入手，过渡到Collective Communications（如`Broadcast`, `Reduce`, `Allgather`）的优化使用。重点分析如何设计高效的通信拓扑结构，以及如何利用MPI的一次性通信（One-sided Communication）来减少通信开销。 第八章：Hybrid编程：MPI与OpenMP的协同 在现代集群中，每台节点内部是共享内存的，节点之间则是分布式内存的。本章聚焦于如何将MPI与OpenMP结合，实现混合编程模型。我们将展示如何有效地分配MPI进程和OpenMP线程，平衡通信与计算负载，避免“线程等待进程”或“进程阻塞线程”的性能陷阱。 第九章：GPU加速与异构计算概览 随着AI和深度学习的兴起，异构计算已成为HPC的重要方向。本章提供了一个实用的CUDA/OpenCL入门指南。我们将侧重于数据传输优化（Host-Device Transfer）、核函数（Kernel）的线程组织（Grid/Block/Thread Hierarchy），以及如何利用GPU的流（Stream）机制实现计算与通信的重叠，以最大化设备利用率。 第四部分：实际应用与性能调优案例 本部分将理论付诸实践，通过真实的科学计算问题展示优化流程。 第十章：稀疏矩阵运算的并行加速 针对有限元分析、图算法等常见场景，本章详细介绍如何并行化稀疏矩阵向量乘法（SpMV）。我们将探讨不同的稀疏存储格式（如CSR、CSC）在并行环境下的优劣，并设计基于MPI/OpenMP混合模型的分布式稀疏矩阵求解器。 第十一章：分子动力学模拟中的力场计算优化 以一个简化版的分子动力学（MD）模拟为例，展示如何应用并行技术加速最耗时的部分——粒子间相互作用力计算。内容涵盖空间划分技术（如网格法或八叉树）的并行实现，以及如何优化长程力（如PME）的FFT并行化策略。 第十二章：性能分析与代码重构：一个完整流程 本章提供一个端到端的性能调优案例。从一个性能不佳的串行原型开始，逐步引入OpenMP，再扩展到MPI，最后辅以GPU加速。每一步都将使用Profiling工具（如VTune, gprof, Tau）进行量化分析，展示如何发现瓶颈 -> 提出优化假设 -> 实现优化 -> 再次度量验证的完整HPC开发周期。 --- 目标读者群体： 具备C/C++或Fortran编程基础，希望进入高性能计算领域的学生和研究人员。 需要优化现有科学/工程应用代码的软件工程师。 希望系统学习MPI、OpenMP等并行标准的开发者。 本书特色： 代码驱动： 每一个理论点都配有清晰、可执行的源代码示例。 平台中立性： 虽然侧重主流技术，但强调通用设计原则，易于迁移至不同HPC平台。 实战导向： 重点解决真实世界中遇到的同步、负载均衡和通信效率问题。 掌握本书内容，您将能够自信地将复杂的计算问题转化为高效运行在千万级核心上的并行解决方案。

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拿到这本书的时候，我正准备系统地学习Java的新特性，特别是围绕着对象思维的构建。书的封面设计简洁大气，书名《Java面向对象程序设计》让人一眼就能抓住重点，感觉内容会很扎实。迫不及待地翻开第一章，果然，作者没有用大段枯燥的理论铺陈，而是从一个实际的小例子入手，比如如何模拟现实世界中的“汽车”来讲解类和对象的基本概念。这种“先做后学”的引导方式非常对我的胃口，让我能迅速建立起对封装、继承和多态这三大核心支柱的直观认识。特别是关于继承部分，书里通过对比“is-a”和“has-a”的关系，清晰地阐释了何时应该使用继承，何时应该优先考虑组合，这在很多初学者的教程中往往是一笔带过或者讲解得模棱两可的地方。作者对设计原则的讲解也深入浅出，读起来一点也不费劲，仿佛旁边有一位经验丰富的老师在耳边耐心指点。章节之间的逻辑衔接也做得非常流畅，从基础的数据类型到复杂的设计模式，每一步的提升都感觉是水到渠成，而不是硬生生地增加难度。这本书对我来说，更像是一张精心绘制的地图，指引我从Java语法的迷雾中走出来，真正领略到面向对象编程的精髓和魅力。

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我是一个偏好通过动手实践来巩固知识的人，这本书在配套练习和课后思考题方面做得相当到位。它没有提供那种只有标准答案的简单习题，而是设计了一系列逐步递进的编程挑战。例如，在学习完多态之后，它会要求读者设计一个简单的图形系统，要求用户能够添加新的图形类型而无需修改核心处理逻辑。这种开放式的设计任务，极大地激发了我的创造力和解决问题的欲望。而且，书中的配套源码在GitHub上维护得非常清晰，每一个章节的代码都可以独立运行，方便我随时对照和调试。最让我惊喜的是，在讲解到泛型（Generics）的复杂特性，比如通配符和擦除机制时，作者非常体贴地加入了一个“常见误区”的小节，列举了我在实际编程中经常犯的错误，并给出了清晰的解释和修正方案。这种对读者痛点的精准把握，让阅读体验提升了一个档次。

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这本书的作者明显是一位资深的Java架构师，他的笔触中透露着一种对代码质量近乎偏执的追求。书中对“代码整洁之道”的理念贯穿始终，即使是讲解最基础的概念，也会提醒读者注意代码的命名规范和可维护性。特别是关于面向对象设计中的SOLID原则的阐述，它不是简单地罗列五个缩写字母，而是通过大量的重构案例，展示了如何将一个写得很“脏”的类，一步步迭代成符合单一职责、里氏替换等原则的健壮模块。这种“重构教学”的方式，对我冲击非常大，让我意识到优秀的代码设计不是一蹴而就的，而是一个持续打磨和优化的过程。阅读过程中，我感觉自己像是在参与一次长期的、高质量的代码评审会，学到的不仅仅是Java的语法特性，更是软件工程中那些经过时间检验的宝贵经验和职业素养。这本书无疑是一本值得我珍藏在书架上，并会时常翻阅的工具书。

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这本书的排版和印刷质量给我留下了非常好的印象。纸张不是那种反光的亮面纸，阅读起来眼睛不容易疲劳，即便是晚上在台灯下长时间阅读，舒适度也保持得很好。我尤其欣赏作者在代码示例上的处理方式。所有的示例代码都保持了极高的可读性，变量命名规范且富有意义，注释虽然不多，但都是点睛之笔，刚好解释了代码片段中那些需要特别留意的“陷阱”或者设计意图。更值得称赞的是，书中对异常处理的讲解部分，简直是教科书级别的示范。它不仅仅停留在 `try-catch-finally` 的语法层面，还深入探讨了自定义异常的设计、受检异常与非受检异常的选择标准，以及如何构建一个健壮的API接口时如何优雅地抛出和捕获错误。这对于我们这些希望写出“生产级”代码的开发者来说，价值无可估量。我甚至把书中关于资源管理和 `try-with-resources` 的那一节反复看了好几遍，它帮助我彻底理解了Java 7之后资源关闭的最佳实践，极大地提升了我代码的可靠性。

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说实话，市面上很多Java书籍往往在讲完基础语法后，就会一下子跳到非常高深的框架或并发内容，中间关于“如何写好一个对象”的过渡往往很薄弱。但这本书的巧妙之处在于，它非常注重“设计”的养成。在讲解接口（Interface）的使用时，作者不仅仅是把它当作一种抽象机制，而是将其提升到了“契约”和“松耦合”的高度进行阐述。书中有一个章节专门对比了不同设计模式在解决特定场景问题时的优劣，比如工厂模式如何解决对象的创建问题，以及策略模式如何应对算法的动态替换。这些内容都不是简单地套用模板，而是结合实际业务场景，一步步推导出为什么需要这种设计。这种由问题驱动的讲解模式，让我对设计模式不再是死记硬背，而是真正理解了它们诞生的“土壤”和适用的“气候”。对于想要从“会写Java代码”迈向“会设计软件”的读者来说，这本教材提供的思维训练是极其宝贵的财富。

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