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出版者:Apress

作者:Dan Maharry

出品人:

頁數:632

译者:

出版時間:2005-2-16

價格:USD 49.99

裝幀:

isbn號碼:9781590593585

叢書系列:

圖書標籤:

• VB
• NET
• 數據庫
• Visual Basic
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• 入門
• 開發
• 數據訪問
• SQL Server
• ADO
• NET
• 教程

深度探索現代網絡應用開發：超越基礎的實踐指南 本書名稱： 《現代網絡應用架構與性能優化實戰》 目標讀者： 擁有至少三年以上軟件開發經驗，熟悉至少一門主流編程語言（如 Java、C、Python 或 JavaScript），並希望深入理解和實踐當前企業級網絡應用架構、高並發處理、微服務設計以及雲原生部署的資深開發者、架構師或技術負責人。 內容提要： 在數字化轉型的浪潮中，構建健壯、可擴展、高性能的網絡應用已成為軟件工程的核心挑戰。《現代網絡應用架構與性能優化實戰》摒棄瞭對基礎語法或過時框架的冗餘介紹，直擊當代企業級係統建設中最關鍵、最復雜的領域。本書旨在為讀者提供一套係統的、可落地的知識體係，幫助他們從“能用”邁嚮“卓越”。 全書共分為六個主要部分，深度覆蓋瞭從應用設計哲學到生産環境監控的完整生命周期。 --- 第一部分：麵嚮未來的應用架構設計哲學（Design Philosophy for Future-Proof Applications） 本部分著重探討如何從根本上思考應用程序的設計，以應對未來不可預期的變化和負載增長。 1. 現代服務邊界的重新定義： 我們將深入剖析單體到微服務的演進路徑，重點討論“適中性原則”，即何時采用模塊化單體（Modular Monolith），何時必須拆分至微服務。我們將使用實際案例對比 Fargate（Serverless Containers）與傳統虛擬機部署的成本效益分析，並引入限界上下文（Bounded Context）的精確劃分方法，避免“分布式單體”的陷阱。 2. 事件驅動架構（EDA）的實踐深度： 僅僅使用消息隊列是不夠的。本章將細緻闡述基於事件溯源（Event Sourcing）和命令查詢職責分離（CQRS）的復閤模式。我們將詳細講解如何設計冪等性消費者、處理“僵屍消息流”以及實現可靠的事務性發件箱模式（Transactional Outbox Pattern），確保數據一緻性在異步係統中得以維護。 3. 契約優先設計與API網關策略： 討論如何使用 OpenAPI (Swagger) 規範作為開發的第一步。重點分析不同類型的 API 網關（如基於服務網格的 Sidecar 模式、API Gateway on Kubernetes）的性能差異，並教授如何實現高級流量控製策略，如藍綠部署、金絲雀發布中的請求路由策略和版本兼容性管理。 --- 第二部分：高性能數據層麵的深度優化（Advanced Data Layer Optimization） 現代應用瓶頸往往集中在數據存取。本部分超越瞭基本的索引和查詢優化，深入到數據存儲引擎的底層原理。 4. 分布式事務與數據一緻性： 深入解析 2PC/3PC 的局限性，重點研究 BASE 理論在實際業務場景中的應用。我們將詳細講解 Saga 模式在同步和異步流程中的實現細節，以及如何設計補償性事務（Compensating Transactions）來優雅地處理失敗。 5. 數據庫選型與混閤持久化策略： 介紹 NoSQL 數據庫（如 Cassandra, MongoDB）在特定場景下的容量規劃和查詢模式優化。我們不隻是羅列特性，而是通過實際負載測試展示“反範式化”帶來的讀性能提升與更新復雜性的權衡。此外，將探討如何有效地使用緩存穿透、緩存雪崩與緩存擊穿的防禦機製，並設計多級緩存策略（應用內緩存、分布式緩存、CDN）。 6. 關係型數據庫的垂直與水平擴展： 剖析 Sharding（分片）的實現技術，包括基於哈希、範圍和目錄的 Sharding 鍵選擇原則。重點分析在數據庫層麵實現讀寫分離（Read/Write Splitting）時，如何管理和應對數據延遲問題對用戶體驗的影響。 --- 第三部分：構建彈性與高並發的應用程序內核（Resilient & High-Concurrency Kernels） 本部分聚焦於應用程序代碼層麵，如何設計齣能夠處理大規模並發請求而不崩潰的業務邏輯。 7. 現代並發模型與異步編程的深層實踐： 針對不同語言生態（如 C 的 Task/async/await, Java 的 Project Loom/Virtual Threads, Go 的 Goroutines），對比其在 I/O 密集型與 CPU 密集型任務中的錶現。核心內容在於如何避免上下文切換的開銷，並正確管理綫程池配置。 8. 熔斷、限流與降級策略的工程落地： 介紹 Hystrix/Resilience4j/Sentinel 等庫的高級用法。重點討論自適應限流算法（如令牌桶的動態調整），以及如何設計閤理的健康檢查機製，確保在依賴服務齣現故障時，係統能夠平穩地進入降級模式，而非完全宕機。 9. 內存管理與垃圾迴收調優： 針對內存泄漏和性能抖動，本書將提供針對主流運行時環境（如 JVM, .NET CLR）的垃圾迴收器（GC）調優指南。通過分析 GC 日誌，讀者將學會如何根據應用負載特徵，選擇最閤適的 GC 算法（如 G1, ZGC, Shenandoah）並配置關鍵參數，以最小化停頓時間。 --- 第四部分：雲原生基礎設施與部署（Cloud-Native Infrastructure & Deployment） 掌握容器化和編排是現代部署的基石。本部分不隻是教“如何寫 Dockerfile”，而是深入到平颱工程層麵。 10. Kubernetes 核心組件與自定義控製器： 深入講解 Pod 調度、網絡模型（CNI）和存儲捲（CSI）的工作原理。我們將指導讀者如何編寫自定義的 Operator 或 Admission Webhooks 來自動化復雜的應用部署和狀態管理流程，實現“應用即服務”的願景。 11. 服務網格（Service Mesh）的選型與實踐： 聚焦 Istio/Linkerd，重點剖析 Sidecar 模式如何透明地增強安全（mTLS）、流量控製和可觀測性。我們將實戰演示如何利用服務網格實現零信任網絡安全策略，而無需修改任何應用代碼。 12. Infrastructure as Code (IaC) 與 GitOps 流程： 深入使用 Terraform 管理跨雲資源，並結閤 ArgoCD/FluxCD 實踐 GitOps。本章強調如何通過聲明式配置保證環境的一緻性，並構建自動化的配置漂移檢測與修復管道。 --- 第五部分：全鏈路可觀測性與調試（End-to-End Observability & Debugging） 應用上綫後，如何知道它“慢在哪裏”和“錯在哪裏”是架構師的必備技能。 13. 分布式追蹤的實現與分析： 講解 OpenTelemetry 標準，並實戰配置 Jaeger/Zipkin 進行追蹤。重點在於如何設計閤理的Span 命名規範和采樣策略，以在不犧牲太多性能的前提下，捕獲到關鍵業務流程的延遲瓶頸。 14. 高級日誌聚閤與分析： 超越 ELK 棧的部署，本章聚焦於結構化日誌（Structured Logging）的設計，並教授如何使用嚮量數據庫（Vector Databases）或高級日誌分析工具進行異常模式識彆（Anomaly Detection），而非僅僅進行關鍵詞搜索。 15. 性能基準測試與壓力測試的科學性： 如何設計齣能模擬真實用戶行為的負載測試場景？我們將探討如何使用 JMeter/Gatling 等工具，結閤混沌工程（Chaos Engineering）理念，在受控環境中主動注入故障，提前發現係統的脆弱點。 --- 第六部分：安全深度防禦與閤規性（In-Depth Security & Compliance） 構建安全的軟件是不可妥協的前提。 16. 身份驗證與授權的現代模式： 深入解析 OAuth 2.1 和 OpenID Connect (OIDC) 的授權流程（如 PKCE）。重點講解如何在微服務架構中實現基於角色的訪問控製（RBAC）和基於屬性的訪問控製（ABAC）的統一管理。 17. 供應鏈安全與依賴管理： 討論如何使用 SBOM（Software Bill of Materials）工具來管理和審計第三方依賴項的已知漏洞。教授如何集成靜態應用安全測試（SAST）和動態應用安全測試（DAST）到 CI/CD 管道中，實現“左移安全”。 結語： 《現代網絡應用架構與性能優化實戰》不是一本速查手冊，它是一套指導思想的集閤。本書要求讀者具備紮實的編程基礎，旨在提供跨越技術棧的係統性視野，幫助開發者和架構師們構建齣能夠應對未來十年挑戰的、真正具備彈性和高效能的企業級網絡應用。通過對這些復雜主題的深入剖析與動手實踐，讀者將能夠自信地領導關鍵項目的技術決策，並優化現有係統的瓶頸。

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