Formal Methods and Models for System Design pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer-Verlag New York Inc.

作者:Gupta, Rajesh Kumar 编

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2004-6

价格:$ 247.47

装帧:HRD

isbn号码:9781402080517

丛书系列:

图书标签:

形式化方法
系统设计
模型检查
软件验证
硬件验证
并发系统
实时系统
建模语言
形式规约
可靠性工程

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具体描述

The gap between the size of microelectronic design/validation task and our ability to design these in a reasonable time is steadily increasing. We need tools and techniques to bridge this gap. Formal models and methods hold this promise by their focus on scalability, efficiency and design optimization. In additional, we need methodological innovations to bring formal techniques into practice. Exploiting the structure of the systems to decompose the problems into smaller ones, discovering the hierarchy and proper decomposition, abstraction, refinement, and other behavioural and structural properties of system are important for successful use of formal methods. "Formal Methods and Models for System Design" is organized as a series of articles written by industrial and academic experts who apply formal methods in hardware and software design, develop methodologies and tools, or develop theoretical formalisms. The emphasis of the book is on: formal frameworks for complex system modelling, such as system-on-chip, embedded software, component based systems; formal verification techniques, especially abstraction and refinement based methodologies; behavioural type theory for system integration; optimization techniques for executable system level models for efficient simulation, and execution; and formal models for post-production configurability. "Formal Methods and Models for System Design" will provide readers with a sample of some of the recent developments in formal methods in system design. It can also be used as a graduate level text for a seminar based course.

好的，这是一本关于高级软件工程、系统架构和现代编程范式的书籍简介，完全独立于您提到的那本书的内容。 --- 书名：《架构师的实践指南：从单体到微服务的高效演进》作者：[此处留空，或写一位经验丰富的架构师姓名] 第一版出版社：[此处留空，或写一家专业技术出版社名称] 页数：约 650 页 --- 内容简介在当今快速迭代和高可用的系统设计需求下，软件架构正经历着一场深刻的变革。本书深入探讨了现代系统设计所面临的核心挑战，并提供了一套从传统单体应用到复杂分布式系统的全景式实践路线图。它不仅仅是理论的罗列，更是一部面向实践的架构师手册，旨在帮助读者在真实世界的业务约束下，做出明智的技术选型和设计决策。本书的叙事结构旨在引导读者完成一次由“理解现状”到“规划未来”的系统演进之旅。我们首先聚焦于理解当前系统的瓶颈，随后系统地拆解大型系统的复杂性，并最终介绍如何构建具有弹性、可观测性和可扩展性的现代分布式架构。核心主题与章节概述第一部分：基础与诊断——理解现状的基石本部分旨在建立一个坚实的分析基础，帮助架构师准确地诊断现有系统的健康状况和潜在风险。第 1 章：现代软件系统的核心矛盾探讨构建高性能、高可用和易维护系统之间的内在张力。分析技术选型中的权衡艺术，例如一致性与可用性的取舍（CAP 理论在实践中的应用）。介绍系统思维的建立，强调架构决策的非技术维度（如组织结构、业务优先级）。第 2 章：从宏观到微观的系统诊断详细介绍如何使用性能分析工具和日志聚合系统（如 ELK 栈或 Splunk）对现有系统进行深入剖析。重点讲解延迟分析、资源瓶颈识别以及如何通过火焰图和调用链追踪来定位性能热点。引入“故障注入”作为主动验证系统弹性的方法。第 3 章：单体系统的演进陷阱与重构策略审视遗留单体应用的常见结构性问题，如“绞杀者模式”（Strangler Fig Pattern）的误用和过度耦合。提出渐进式重构的原则，强调在不中断服务的前提下，如何安全地隔离和提取关键业务域。讨论“贫血模型”和“肥胖服务”在单体中的表现。第二部分：解耦与边界——微服务架构的构建块本部分是本书的核心，详细阐述了将大型系统拆分为独立、自治服务的具体技术和原则。第 4 章：领域驱动设计（DDD）的实践落地深入探讨 DDD 如何指导服务边界的划分。重点讲解限界上下文（Bounded Contexts）、实体、值对象和聚合根的概念，并将其映射到服务边界的定义上。提供了一套将业务流程转化为技术服务的实用流程。第 5 章：服务间通信的范式选择全面对比同步通信（REST, gRPC）和异步通信（消息队列、事件流）的优劣。详细讨论何时应选用事件驱动架构（EDA），以及如何管理事件的可靠投递和幂等性。深入分析 Saga 模式在分布式事务中的应用及其复杂性。第 6 章：数据策略与一致性管理解决微服务中最棘手的问题——数据管理。探讨数据库独立性原则，并介绍“数据库拆分”的几种主流模式（如 Schema per Service, Database per Service）。深入讲解最终一致性模型的实现，包括使用领域事件进行数据同步和补偿机制的设计。第 7 章：API 网关与服务发现机制介绍作为系统的统一入口，API 网关在流量管理、安全认证和协议转换中的关键作用。对比服务注册与发现的两种主要模式（客户端发现与服务端发现），并讨论它们对系统弹性的影响。第三部分：弹性、可观测性与运维自动化一个成功的现代系统不仅需要良好的初始设计，还需要强大的运行保障能力。本部分关注系统的健壮性和透明度。第 8 章：构建韧性系统：容错与隔离详细介绍设计容错机制的必要性。深度解析断路器（Circuit Breaker）、限流器（Rate Limiter）和超时设置的原理和最佳实践。探讨舱壁（Bulkhead）模式如何限制故障的影响范围，以及如何设计优雅的降级策略（Graceful Degradation）。第 9 章：可观测性的三驾马车：指标、日志与追踪系统地介绍构建全面可观测性的框架。指标（Metrics）的黄金信号（延迟、流量、错误、饱和度）的收集与可视化；结构化日志的优势与陷阱；以及分布式追踪（Distributed Tracing）如何还原跨服务的请求路径，确保问题的快速定位。第 10 章：持续交付与基础设施即代码（IaC）讨论如何通过自动化构建、测试和部署流水线（CI/CD）来支撑高频率的系统发布。重点介绍使用 Terraform 或 Pulumi 等工具管理基础设施的范式，以及容器化（Docker）和编排（Kubernetes）在简化部署和管理复杂性中的角色。第四部分：面向未来的架构演进本部分展望了下一代架构趋势，帮助读者保持技术前沿性。第 11 章：云原生架构的最佳实践与陷阱探讨云原生范式下的服务设计，包括无状态服务的设计原则、十二要素应用（The Twelve-Factor App）的重新审视，以及如何有效地利用云服务商提供的托管资源。分析过度“云原生化”可能带来的成本和锁定风险。第 12 章：事件溯源（Event Sourcing）与命令查询职责分离（CQRS）深入讲解这两种高级数据持久化模式，它们如何与 DDD 完美结合，以实现历史审计和高性能读写分离。讨论何时引入这些模式，以及它们对运维复杂度的影响。第 13 章：架构治理与组织对齐架构并非一次性工作，而是持续的治理过程。本章探讨如何建立有效的架构评审流程、文档化决策（Architecture Decision Records, ADRs），以及如何确保开发团队在日常工作中保持架构的一致性，实现技术愿景与组织能力的同步。读者对象本书面向希望从初级开发者晋升为系统架构师、技术负责人（Tech Lead）以及对构建高复杂度、大规模分布式系统感兴趣的软件工程师。它也适用于希望对现有系统进行现代化改造、理解微服务生态复杂性的技术管理者。学习收获阅读本书后，读者将能够： 1. 准确诊断现有系统的性能瓶颈和结构性缺陷。 2. 应用 DDD 原则清晰地划分服务边界，避免“分布式单体”的出现。 3. 设计和实现健壮的分布式通信机制，有效管理数据一致性。 4. 构建具备高韧性和全面可观测性的生产环境系统。 5. 制定清晰的系统演进路线图，平衡技术债务与业务交付速度。 --- 《架构师的实践指南：从单体到微服务的高效演进》是一份结构严谨、内容详实的路线图，它将引导您自信地驾驭现代软件系统的复杂性，将抽象的架构理论转化为可落地的工程实践。