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出版者:

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页数:344

译者:

出版时间:2009-8

价格:29.50元

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isbn号码:9787811373196

丛书系列:

图书标签:

• 计算机科学
• 信息技术
• 大学教材
• 实践教程
• 计算机基础
• 编程入门
• 办公软件
• 网络技术
• 数据库
• 数据分析

科技前沿：智能时代的软件工程与系统设计 本书聚焦于当前快速演进的软件开发领域，深入探讨了从基础理论到前沿实践的关键技术栈与方法论。 旨在为读者提供一套系统、深入且极具实战指导意义的知识体系，以应对日益复杂的智能信息系统构建挑战。本书结构严谨，内容涵盖了现代软件生命周期的各个重要阶段，尤其侧重于效率提升、质量保证和系统可扩展性。 第一部分：现代软件工程的基石与范式转型 本部分奠定了理解当代软件开发工作的基础，探讨了软件工程理念的演进及其在敏捷环境下的具体应用。 第一章：软件开发范式的演进与敏捷实践 本章首先回顾了从瀑布模型到迭代开发，再到DevOps文化的演变轨迹。重点解析了敏捷（Agile）方法论的核心价值、十二项原则及其在Scrum和看板（Kanban）框架下的具体落地。详细阐述了用户故事（User Story）的撰写、优先级排序技术（如MoSCoW），以及如何通过站立会议（Daily Stand-up）和回顾会议（Retrospective）来持续反馈和改进开发流程。此外，还讨论了在微服务架构下，如何维持敏捷团队的沟通效率和跨职能协作。 第二章：需求工程的深度挖掘与建模 需求是软件的灵魂。本章深入研究了从模糊的业务目标到清晰的技术规格的转化过程。内容包括利益相关者分析、需求的获取技术（访谈、问卷、原型法），以及需求的可追溯性管理。在需求建模方面，本书重点介绍了统一建模语言（UML）在活动图、用例图和类图中的高级应用，并引入了领域驱动设计（DDD）中的限界上下文（Bounded Context）概念，以确保模型与业务领域的高度一致性。 第三章：架构设计与非功能性需求的权衡 软件架构是决定系统长期健康的关键。本章全面对比了单体架构、微服务架构（MSA）、事件驱动架构（EDA）的优劣势及适用场景。我们详细分析了如何通过架构决策记录（ADR）来固化关键设计选择。非功能性需求（NFRs），如性能、安全性、可维护性，被视为架构设计的核心驱动力。本章探讨了如何量化NFRs，并通过诸如负载均衡、缓存策略（如Redis集群）和容错设计（如熔断器、重试机制）来实现这些目标。 第二部分：核心技术栈与高效编程实践 本部分深入到具体的编程语言特性、数据管理和面向对象设计的精深层面，旨在提升读者的代码质量和系统实现能力。 第四章：面向对象设计原则的精炼与重构 深入探讨了SOLID设计原则的深层含义，并结合实际代码示例展示了如何避免常见的反模式（Anti-patterns）。本章特别强调了依赖倒置原则（DIP）在构建可测试、高内聚、低耦合系统中的作用。此外，系统讲解了代码重构的技术和策略，包括如何安全地应用重构手法（如提取方法、引入参数对象）而不引入新的缺陷，以及如何利用静态代码分析工具辅助重构过程。 第五章：并发编程与性能优化 在多核处理器成为标配的今天，并发处理是构建高性能应用的关键。本章详述了线程管理、锁机制（互斥锁、读写锁）、并发集合的使用。重点对比了传统线程模型与基于事件循环（如Node.js）或协程（Coroutines）的非阻塞I/O模型。本书提供了详尽的死锁检测与避免策略，并引入了内存屏障和原子操作的概念，帮助读者理解底层性能调优的原理。 第六章：关系型与NoSQL数据库的高级应用 数据库是信息系统的基石。本章超越了基础的SQL查询，深入探讨了关系型数据库的事务隔离级别（ACID属性的实际意义）、索引优化（复合索引、覆盖索引）和查询执行计划的分析。在NoSQL领域，本书对文档型（MongoDB）、键值型（Cassandra）和图数据库（Neo4j）的适用场景进行了深入的对比分析，特别是如何利用这些数据库的特性来解决特定的大数据和高并发访问问题。 第三部分：持续集成、交付与质量保证（CI/CD & QA） 本部分关注于自动化、质量保障和系统部署，这是现代软件交付效率的保证。 第七章：自动化测试的金字塔与策略 质量内建于流程之中，而非事后检查。本章详细介绍了测试金字塔模型，强调单元测试（Unit Testing）的覆盖率和重要性。针对集成测试，本书讲解了如何使用Mock和Stub技术隔离外部依赖。在系统层面，本书阐述了契约测试（Contract Testing）在微服务环境下的关键作用，并介绍了行为驱动开发（BDD）的实践流程，使用Gherkin语法将业务需求转化为可执行的测试用例。 第八章：持续集成与持续部署（CI/CD）流水线构建 本章是关于自动化交付的核心。详细介绍了CI/CD流水线的各个阶段：代码提交、自动化构建、自动化测试、制品存储和自动化部署。重点分析了GitOps的理念，即使用Git仓库作为系统状态的唯一真实来源。讨论了蓝绿部署（Blue/Green Deployment）和金丝雀发布（Canary Release）等高级部署策略，确保新版本上线时的风险最小化。 第九章：容器化、编排与云原生部署 容器技术（Docker）和容器编排系统（Kubernetes/K8s）已成为现代基础设施的标准。本章从Dockerfile的最佳实践开始，深入讲解了K8s的核心概念，如Pod、Deployment、Service和Ingress。内容涵盖了如何定义资源限制、实现滚动更新，以及利用Helm进行复杂应用的包管理。最后，简要介绍了服务网格（Service Mesh，如Istio）在增强微服务间通信可靠性和可观测性方面的作用。 第四章：系统运维、监控与可观测性 软件上线只是开始，有效监控是保证其稳定运行的必要条件。 第十章：日志、指标与分布式追踪 构建“可观测性”（Observability）远超传统监控。本章详细介绍了ELK/EFK堆栈在集中化日志管理中的应用，并强调结构化日志的重要性。在指标（Metrics）方面，本书讲解了RED（Rate, Errors, Duration）和USE（Utilization, Saturation, Errors）方法的应用。核心内容在于分布式追踪（如Jaeger或Zipkin），展示了如何跨越多个微服务捕获请求的完整路径和延迟，从而精确定位性能瓶颈。 第十一章：系统安全基础与DevSecOps实践 安全必须贯穿整个生命周期。本章涵盖了Web应用安全（OWASP Top 10的深入解析，特别是注入攻击和跨站脚本攻击的防御）。在DevSecOps框架下，本书介绍了如何在CI流水线中集成静态应用安全测试（SAST）和动态应用安全测试（DAST）。此外，还讨论了秘密管理（Secret Management，如Vault）和零信任网络架构的基本原则，以构建更具韧性的信息系统。 本书内容紧密结合当前行业趋势，强调理论与动手实践的结合，旨在培养读者构建、部署和维护大规模、高质量软件系统的综合能力。

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