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出版者:McGraw Hill Higher Education

作者:Timothy J. O'Leary

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2008-01-24

价格:USD 43.22

装帧:Paperback

isbn号码:9780071286404

丛书系列:

图书标签:

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• Computing
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《信息技术基础：现代视野》 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的计算机科学与信息技术基础知识体系。我们着眼于当前及未来技术发展的主流趋势，构建了一个坚实的理论框架，并辅以丰富的实践案例，确保读者不仅理解“是什么”，更能掌握“如何做”。 --- 第一部分：信息与计算的基石 第一章：数字世界的本质 本章深入探讨信息论的核心概念，从比特（Bit）到字节（Byte），再到更高级的数据结构，清晰界定数字信息的物理和逻辑表示。我们将细致剖析二进制、八进制和十六进制之间的转换原理，阐明它们在计算机硬件和软件开发中的关键作用。此外，本章引入了布尔代数的基础，作为现代逻辑电路设计的理论支撑，通过真值表和逻辑门（AND, OR, NOT, XOR）的运算，展示了所有复杂计算的底层逻辑。我们不会止步于理论，还会通过对编码标准（如ASCII、Unicode的演进）的介绍，解释文本、图像和声音如何在计算机中被精确地数字化和重构。 第二章：计算机系统的硬件架构 本章将解构现代计算机系统的冯·诺依曼（Von Neumann）架构，深入分析其核心组件：中央处理器（CPU）、内存（RAM/ROM）、输入/输出（I/O）系统。我们详细阐述CPU的控制单元和算术逻辑单元（ALU）的工作流程，解析时钟频率、核心数和缓存（Cache L1/L2/L3）对系统性能的决定性影响。特别地，本章会用图示详细描绘指令周期（取指、解码、执行、写回）的每一步操作，让读者明白程序是如何被“执行”的。对于内存，我们将区分易失性与非易失性存储的特性，并对固态驱动器（SSD）与传统机械硬盘（HDD）的读写机制进行技术性对比，突出SSD在延迟和耐用性上的优势。 第三章：操作系统：系统的指挥家 操作系统是连接硬件与应用软件的桥梁。本章聚焦于现代操作系统的核心功能。我们将详尽解释进程管理，包括进程的生命周期、状态转换以及上下文切换的开销。在内存管理方面，本章深入探讨分页（Paging）和分段（Segmentation）技术，以及虚拟内存如何通过页面置换算法（如LRU, FIFO）来有效地利用有限的物理内存资源。文件系统的组织结构（如FAT, NTFS, ext4）及其元数据管理是本章的重点，读者将理解文件是如何被映射到磁盘扇区上的。最后，我们将讨论并发性与同步问题，介绍互斥锁（Mutex）和信号量（Semaphore）等机制，以确保多任务环境下的数据完整性。 --- 第二部分：软件、网络与数据管理 第四章：程序设计范式与软件开发基础 本章旨在培养读者的计算思维，而非仅仅教授特定语言的语法。我们首先梳理主流的程序设计范式，重点对比面向过程、面向对象（OOP）和函数式编程的核心思想。在OOP部分，我们将严格定义封装、继承和多态，并通过清晰的代码片段展示其在构建可维护、可扩展软件中的优势。本章还会介绍算法分析的基础，使用大O表示法来衡量算法的效率（时间复杂度和空间复杂度），并对比排序（如快速排序、归并排序）和搜索算法（如二分查找）的性能差异。此外，我们将探讨编译与解释过程的区别，以及预处理器、编译器、汇编器和链接器在软件构建链中的作用。 第五章：数据结构与抽象 数据结构是组织和高效访问数据的蓝图。本章提供了一个系统化的数据结构学习路径。从基础的线性结构（栈、队列、链表）到复杂的非线性结构（树、图）。我们对树结构的探讨会深入到二叉搜索树（BST）的平衡化问题，引入AVL树或红黑树的概念，以保证操作的对数时间复杂度。对于图结构，我们将重点介绍其在现实世界中的应用（如社交网络、地图导航），并详述图的遍历算法（深度优先搜索DFS和广度优先搜索BFS）以及最短路径算法（如Dijkstra算法）。对哈希表（Hash Table）的原理及其解决冲突（Chaining, Open Addressing）的策略分析，将是本章的亮点，揭示其接近常数时间复杂度操作背后的机制。 第六章：计算机网络与互联网 本章以TCP/IP协议栈为核心模型，系统地解构互联网的工作原理。我们将逐层分析物理层、数据链路层（MAC地址、ARP）、网络层（IP地址、路由选择）和传输层（TCP的可靠性、UDP的快速性）的功能与交互。重点关注IPv4与IPv6的编址方案，及其在向下一代互联网迁移中的角色。在应用层，我们将探讨HTTP/HTTPS的工作流程，包括请求/响应周期、状态码的含义，以及SSL/TLS握手过程如何确保数据传输的安全。此外，本章还会介绍DNS（域名系统）的层级结构及其解析过程，阐明“输入网址”到“看到网页”之间发生的复杂网络交互。 第七章：数据库系统与数据管理 本章专注于结构化数据管理的核心技术——关系型数据库（RDBMS）。我们将详细讲解数据模型，包括实体、属性和关系。核心内容在于SQL（结构化查询语言），涵盖数据定义语言（DDL）、数据操纵语言（DML）和数据控制语言（DCL）的精髓。我们将深入探讨规范化（Normalization）的三个主要范式（1NF, 2NF, 3NF），解释其如何消除数据冗余和更新异常。此外，本章引入了事务（Transaction）的概念，解释ACID特性（原子性、一致性、隔离性、持久性）是保证数据完整性的基石。我们还将简要对比NoSQL数据库（如文档型、键值型）的适用场景，以提供更全面的数据存储视野。 --- 第三部分：新兴趋势与信息安全 第八章：信息安全与网络防御基础 在数字化日益加深的环境中，安全是不可或缺的一环。本章从威胁模型入手，系统介绍常见的攻击类型，如恶意软件（病毒、蠕虫、勒索软件）、社会工程学和网络渗透攻击。在加密技术部分，我们将区分对称加密（如AES）与非对称加密（如RSA）的原理、密钥管理和应用场景。数字签名的生成与验证机制将清晰地展示其在数据完整性与身份认证中的作用。本章还会讨论防火墙、入侵检测系统（IDS/IPS）的基本配置和工作原理，并强调最小权限原则在用户管理中的重要性。 第九章：云计算、大数据与未来计算 本章展望了当前信息技术的两大前沿领域。在云计算方面，我们明确界定IaaS, PaaS, SaaS三种服务模型的差异，并探讨虚拟化技术（如Hypervisor）是如何实现资源高效共享的基础。对于大数据，本章不只关注“大”，更聚焦于4V特性（Volume, Velocity, Variety, Veracity），并介绍Hadoop生态系统中MapReduce编程模型的核心思想，用于大规模并行数据处理。最后，我们将简要探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）的基础概念，说明它们如何依赖于强大的计算能力和海量的数据集，正在重塑传统计算的边界。 --- 《信息技术基础：现代视野》 是一本面向对现代计算技术有深入学习需求的读者而设计的综合性教材。它不仅提供了坚实的理论框架，更融合了当前行业实践，是构建下一代信息技术素养的理想起点。

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内容结构上的安排也存在明显的缺陷，特别是关于信息安全和伦理道德的部分。在我看来，一本“基础计算”的教材，在2008年就应该开始培养读者的数字公民意识，但这本书处理这一主题的方式是蜻蜓点水。安全章节的核心内容，竟然是“要设置一个复杂的密码，最好包含大小写字母和数字”。这听起来就像是邻里大妈之间的安全提醒，而不是一本正规教材应有的深度。它完全没有触及到诸如公钥加密的基本原理、数据隐私立法的重要性，甚至连最基本的钓鱼邮件识别技巧都没有深入探讨。而关于软件许可和版权的部分，也仅仅停留在“不要随意复制盗版软件”这种道德层面的说教，缺乏对开源社区（Open Source）运动的介绍，更别提对知识共享许可协议（Creative Commons）的任何提及。这种对现代数字社会复杂性的逃避，使得这本书的教育价值大打折扣。它似乎只专注于教会你“如何使用”工具，却完全忽视了“如何负责任地使用”工具的责任教育。

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这本《Computing Essentials 2008》的封面设计得相当朴实，有一种九十年代末期教科书的经典韵味。我当初购买它，主要是因为我的大学课程要求使用这个版本的教材，用于入门级的计算机科学导论。然而，当我翻开第一页，那种期望中的深入和系统性很快就被稀释了。书的重点似乎完全偏向于对硬件组件的机械式罗列和对过时软件界面的截图展示。比如，它花了大量的篇幅去解释Windows XP的操作界面，而对现代操作系统，例如macOS或者Linux的基本哲学思考几乎是零。我记得有一章专门讲文件管理，但其内容停留在“如何右键单击并选择新建文件夹”的层面，完全没有涉及云存储的概念，更不用说现代数据同步和版本控制的重要性了。对于一个在2008年出版的书籍来说，这或许可以理解，但对于今天我们这些已经习惯了随时随地接入网络的学习者而言，这种“基础”显得过于陈旧和无关痛痒。阅读过程中，我感觉自己像是在考古，而不是在学习前沿的技术知识。它更像是一本面向完全没有接触过电脑的人群的指南，而不是一本能为未来计算生涯打下坚实基础的教材。如果你想了解的是现代计算思维，这本书提供的视角实在太局限了。

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这本书的插图和视觉辅助材料，是另一个让人感到时代错位的方面。很多页面上充斥着低分辨率的、带有明显锯齿的屏幕截图，这些图像质量之差，让人怀疑它们是否是从早期Web 1.0时代的网站上直接截取的。当你试图通过图片来理解一个软件的某个功能步骤时，那种模糊和过时的界面设计，反而增加了理解的难度，而不是降低难度。比如，在讲解电子表格软件时，它展示的界面是如此的陈旧，以至于我不得不花时间去对照现代软件（比如Excel的最新版本）的界面布局，才能理解作者试图描述的功能点究竟对应着哪个按钮。这种“翻译”工作极大地拖慢了我的学习进度。此外，书中对流程图和组织结构图的绘制风格，也明显偏向于那种使用PowerPoint默认形状工具生硬拼凑出来的产物，缺乏任何设计上的美感或清晰的层次感。一本关于“计算”的入门书，在视觉传达上本应追求清晰、高效和现代感，但这本教材恰恰在这方面表现得极为拙劣。

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这本书的叙述风格，坦白地说，枯燥得让人昏昏欲睡。它采用了那种典型的、以“定义-解释-示例”为主线的学术写作模式，但所有的例子都显得非常刻板和缺乏活力。举例来说，在讲解“算法”这一核心概念时，作者选择了一个计算两个固定数字的和作为示例，这种层级的复杂度，对于任何一个曾经在初中数学课上接触过代数的人来说，都是一种侮辱性的简化。我期待看到的是关于排序算法的效率比较，或者至少是对伪代码的清晰引入，但通篇下来，我只找到了对流程图的机械描绘，而且流程图本身的设计也显得非常过时，充斥着菱形和矩形的僵硬组合，完全没有展现出编程逻辑的美感和灵活性。更令人沮丧的是，书中对网络概念的阐述。它花了大量的篇幅解释拨号上网（Dial-up）的工作原理，这在当时可能还是必要的背景知识，但对于我们这些早已生活在宽带时代的读者来说，这部分内容完全是冗余信息。阅读体验就是不断地在跳过那些与当前技术环境格格不入的内容，寻找哪怕一点点有价值的洞察，但收获甚微。

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最让我感到难以接受的是其对“未来趋势”的预测和展望部分。通常，一本教材的结尾会尝试勾勒出技术发展的方向，激发读者的好奇心。然而，《Computing Essentials 2008》在这方面的尝试显得极其保守和短视。在讨论互联网的未来时，书中主要关注的焦点还是“更快的下载速度”和“更稳定的连接”。它完全错过了移动计算的爆发前夜——iPhone在两年后才发布，但这本教材似乎没有预感到智能手机将如何彻底重塑计算的范式。关于“人工智能”的讨论，更是停留在非常科幻的层面，被归类为遥不可及的未来技术，而没有将其与当时已经出现的机器学习的萌芽联系起来。阅读这部分内容时，我没有感受到任何被激励或被引导的感觉，反而有一种被时代抛弃的错觉。它描绘的未来，更像是作者对2000年初技术预期的延续，而非对2008年及以后技术飞速发展的真实反映。总而言之，这本书更像是一份技术历史快照，而不是一本面向未来的学习指南。

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很科普啊，原版看起来毫无压力啊

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