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isbn号码:9787536934290

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编程与系统架构的深度探索：现代软件开发实践指南 本书旨在为有一定基础的软件开发者、系统架构师以及技术爱好者，提供一套全面、深入且紧跟时代前沿的编程范式、系统设计理论与实践案例。我们摒弃对基础操作系统的冗余讲解，聚焦于如何构建健壮、高效、可扩展的现代应用。 --- 第一部分：高性能计算与底层优化 第一章：现代处理器架构与并行计算模型 本章将深入剖析当前主流CPU（如Intel Core/Xeon、AMD EPYC）的微架构细节，包括乱序执行、分支预测、缓存层次结构（L1/L2/L3）的实际影响和优化策略。我们将详细讨论内存访问延迟与带宽瓶颈，并介绍如何通过SIMD指令集（SSE/AVX/NEON）进行向量化编程，以最大化单核性能。 1.1 缓存一致性协议与伪共享问题： 探讨MESI协议及其变种在多核环境下的工作原理，重点演示如何通过结构体对齐和填充（Padding）避免因数据伪共享导致的性能灾难。 1.2 内存模型与并发原语的性能考量： 深入理解C++11/17/20标准中的内存模型，分析`std::atomic`、互斥锁（Mutexes）和无锁数据结构（Lock-Free Structures）在不同硬件拓扑下的性能权衡。 1.3 异构计算初探： 介绍GPU加速编程的基础，重点讲解CUDA/OpenCL的执行模型，以及如何有效地将CPU工作负载卸载给GPU。 第二章：高效能数据结构与算法实现 本章聚焦于经典数据结构在特定场景下的定制化优化。我们将探讨标准库容器（如`std::vector`、`std::map`）在极端负载下的性能限制，并提供替代方案。 2.1 内存友好型数据布局： 介绍面向数据（Data-Oriented Design, DOD）的设计哲学，如何组织内存以提升缓存命中率，包括结构体数组（AoS）到数组结构体（SoA）的转换实践。 2.2 延迟绑定与即时编译（JIT）基础： 探讨运行时代码生成技术在特定应用（如数据库查询引擎、动态语言解释器）中的作用，以及相关的性能陷阱。 2.3 现代搜索与排序算法： 不再局限于快速排序和归并排序，我们将深入研究如Timsort、IntroSort等混合算法的内部机制，以及如何利用B-Tree和LSM-Tree（Log-Structured Merge-Tree）处理海量磁盘数据。 --- 第二部分：分布式系统与网络通信 第三章：高并发网络编程模型 本章全面解析构建高性能网络服务所需的技术栈，重点在于I/O模型选择和异步编程范式。 3.1 Reactor模式与Proactor模式： 详细对比同步阻塞I/O（BIO）、同步非阻塞I/O（NIO）以及异步I/O（AIO）的适用场景，并着重分析基于epoll/kqueue的事件驱动框架的实现原理。 3.2 消息传递与零拷贝技术： 深入探讨TCP/IP协议栈在数据传输中的开销，介绍如`sendfile()`、向量化I/O（Scatter/Gather）等零拷贝技术在高性能文件服务器和代理中的应用。 3.3 序列化与反序列化性能分析： 对比JSON、XML、Protocol Buffers、FlatBuffers等序列化格式的性能、体积和线程安全性，并提供高效跨语言数据交换的最佳实践。 第四章：分布式一致性与共识协议 理解如何构建在不可靠网络中保持状态一致的系统是现代架构的基石。 4.1 Raft与Paxos的深度剖析： 不仅介绍共识算法的流程，更侧重于其状态机复制、日志管理和故障恢复机制的工程实现细节。 4.2 分布式事务与Saga模式： 探讨在微服务架构下如何处理跨服务的数据一致性问题，对比2PC（两阶段提交）的局限性，重点阐述Saga模式的补偿机制和流程编排。 4.3 分布式锁与时钟同步： 探讨使用ZooKeeper、etcd或Redis实现分布式锁的正确姿势，并分析NTP/PTP在维持系统间时间同步中的重要性与挑战。 --- 第三部分：云原生基础设施与运维工程 第五章：容器化技术栈的深度优化 容器（Docker/Containerd）和容器编排（Kubernetes）已成为事实标准，本章将深入其内核机制并进行性能调优。 5.1 Linux内核命名空间与控制组（cgroups）： 详细解释容器隔离的底层原理，重点讲解cgroups v2在资源限制（CPU、内存、I/O）方面的精细化控制能力。 5.2 存储驱动与OverlayFS性能： 分析Docker存储驱动（如OverlayFS、Btrfs）对应用启动速度和文件I/O性能的影响，并探讨如何优化写时复制（Copy-on-Write）操作。 5.3 Kubernetes调度器与网络模型： 剖析Kube-scheduler的调度策略（如污点/容忍度、亲和性），并解析CNI插件（如Calico、Flannel）中网络策略的实现，以及Service Mesh（如Istio）引入的性能开销与收益。 第六章：可观测性与混沌工程 现代复杂系统的运维已从“故障排除”转向“主动预防”和“全面洞察”。 6.1 分布式追踪系统实践： 介绍OpenTelemetry标准，并演示如何使用Jaeger/Zipkin等工具进行端到端调用链追踪，重点在于如何设计合理的采样策略以平衡性能与数据量。 6.2 指标收集与时序数据库： 对比Prometheus与InfluxDB等时序数据库的适用场景，讨论指标（Metrics）的设计原则，如RED方法论。 6.3 混沌工程的系统化引入： 介绍Gremlin、Chaos Mesh等工具，指导读者如何设计和执行有目的的故障注入实验，以验证系统的韧性边界，而非仅仅依赖灾难恢复计划。 --- 目标读者： 具备至少两年以上软件开发经验，希望从“如何使用”转向“如何设计和优化”的资深开发者、技术负责人及系统架构师。本书提供的理论深度和工程案例，将帮助读者跨越框架和工具的表面，直达技术核心。

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**第三段评价：** 作为一个有一定电脑使用经验的用户，我一直希望能够更深入地了解Windows 2000这个经典的操作系统，但市面上很多教程要么过于浅显，要么就过于专业，很难找到一本既能满足我对系统细节的好奇心，又能让我觉得轻松易学的书。《新编中文WINDOWS 2000学习捷径》这本书就恰好填补了这个空缺。它在保持操作简便性的同时，对Windows 2000的各个方面都进行了深入的剖析。比如，在讲解注册表编辑器时，它并没有直接丢给你一堆枯燥的代码，而是先解释了注册表的概念、作用，然后才引导你一步步地去探索。这种由浅入深、循序渐进的学习方式，让我这种想要挖掘系统深层奥秘的用户感到非常满意。而且，这本书在介绍一些高级功能时，还会提供一些非常实用的技巧和注意事项，这些都是我在网上零散的信息里很难获得的。我特别喜欢它关于系统优化的章节，里面介绍的一些方法，确实能让我的Windows 2000系统运行得更流畅，响应速度更快。总的来说，这本书是一本非常值得推荐给那些想要深入了解Windows 2000，但又不想被复杂技术细节吓倒的读者的书籍。

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**第五段评价：** 说实话，我拿到这本书之前，对Windows 2000的了解仅限于“能开机，能上网”，完全就是一个“小白”。但是，学校的课程要求我必须掌握Windows 2000的一些基本操作，我当时心里别提多忐忑了。幸好，我找到了《新编中文WINDOWS 2000学习捷径》这本书。这本书简直就是为我这样的新手准备的！它从最最基础的鼠标点击、键盘输入开始讲起，每一个操作都配有清晰的截图，就像有一位老师坐在我旁边手把手地教我一样。我最喜欢的是它对“快捷方式”和“文件路径”的讲解，之前我总是弄不清楚这两者的关系，看了这本书之后，豁然开朗。而且，它在讲解“打印机设置”和“软件安装”这些我一直觉得很头疼的问题时，都提供了非常详细的步骤和注意事项，让我能够顺利地完成操作，而且不用担心会出错。这本书没有使用任何让人望而生畏的专业术语，而是用非常通俗易懂的语言，把我这个电脑菜鸟成功地带入了Windows 2000的世界。我现在已经能够自己完成很多之前觉得不可能完成的任务了，这都要归功于这本书。

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**第四段评价：** 我是一位老电脑用户，经历过Windows 3.1、Windows 95/98，所以对Windows 2000并不陌生。但随着时间的推移，很多细节都有些模糊了，而且一直想找一本能够系统地梳理一下Windows 2000知识的书。《新编中文WINDOWS 2000学习捷径》这本书的出现，简直是为我量身定做的。它没有像一些新书那样，一味地强调最新的技术，而是专注于Windows 2000这个经典系统。书中的内容非常扎实，涵盖了从基础操作到一些高级配置的方方面面。我尤其欣赏书中对一些容易混淆的概念的辨析，比如它清晰地解释了“用户账户”和“组”的区别，以及它们在权限管理中的作用。而且，这本书的讲解逻辑非常清晰，不会像有些技术文档那样让人读得云里雾里。它在介绍每个功能的时候，都会先给出一个整体的框架，然后再细致地展开。我通过这本书，重新梳理了Windows 2000的文件系统、注册表结构、硬件管理等知识，感觉自己的系统知识体系又完善了不少。对于一些我之前只是“大概知道”的功能，现在都能够“知其然，更知其所以然”了。

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**第一段评价：** 这本书真是让我耳目一新！我一直对电脑挺感兴趣的，但之前接触的都是一些比较基础的操作，对于像Windows 2000这样稍微复杂一些的系统，总觉得有点无从下手。翻开这本《新编中文WINDOWS 2000学习捷径》之后，我惊喜地发现，它并没有上来就讲一堆枯燥的技术术语，而是用一种非常亲切、生活化的语言，一步步引导我走进Windows 2000的世界。比如，它在介绍文件管理的时候，不仅仅是告诉你“怎么创建文件夹”，而是会用“就好比你在书架上整理书籍一样”来比喻，让我一下子就理解了文件系统的逻辑。而且，这本书的排版也非常舒服，图文并茂，重要的概念都会用醒目的方式突出显示，即使我之前完全没有接触过Windows 2000，也能很轻松地跟着它的步骤操作。最重要的是，它真的体现了“学习捷径”这个名字，很多我之前认为很难掌握的操作，在这本书里都变得简单易懂，感觉学习效率一下子提升了好几倍。我特别喜欢它在讲解某个功能时，还会顺带介绍一些实用的技巧，这些小细节真是太有用了，让我在日常使用电脑时，能够事半功倍。

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**第二段评价：** 说实话，我之前对Windows 2000系统的印象就是“老旧”和“复杂”，因为身边很少有人还在用了，而且我总觉得它操作起来很麻烦。但我的工作需要用到一些老软件，这些软件恰好只能在Windows 2000环境下运行，没办法，硬着头皮找了这本书。没想到，这本书彻底颠覆了我对Windows 2000的看法。作者在编写这本书的时候，明显是站在了完全没有基础的读者的角度考虑的。它没有假设读者懂很多电脑知识，而是从最最基础的“开机”和“关机”开始讲起，每一个步骤都非常详细，生怕读者漏掉任何一个细节。更让我惊喜的是，它在讲解一些核心概念时，还会引入一些生动形象的比喻，让我这个电脑小白也能快速理解。比如，在讲到“用户账户”的时候，它会用“每个人都有自己的房间，钥匙是不同的”来解释，一下子就明白了。而且，这本书不仅仅是教你操作，它还会解释“为什么”要这么做，这对于理解系统的运行机制非常有帮助。我现在已经能够熟练地在Windows 2000下安装软件、管理文件，甚至是一些之前觉得很深奥的网络设置，也在这本书的引导下变得简单起来。

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