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出版者:Mcgraw-Hill College

作者:James P. Cohoon

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-07-22

价格:USD 99.40

装帧:Paperback

isbn号码:9780072921960

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 程序设计
• OLC BI Card
• 软件开发
• 编程
• 计算机科学
• 教育
• 教学
• 技术
• 入门

软件开发与现代编程范式探析：面向对象的系统构建与企业级应用设计 第一章：软件工程的基石与现代开发哲学 本卷聚焦于软件开发领域的核心原则与演进历程，深入剖析支撑复杂系统构建的理论基础。我们首先回顾经典的软件工程模型，从瀑布模型到迭代和敏捷方法论的转变，着重探讨在快速变化的市场需求下，如何平衡系统的稳定性与开发的灵活性。内容详述了需求工程的精髓，包括需求获取、分析、规格说明与验证，强调清晰、无歧义的需求文档是项目成功的先决条件。 随后，本书转向对现代编程哲学的审视。我们对比过程化编程、结构化编程，并着重阐述面向对象范式（Object-Oriented Paradigm, OOP）如何彻底革新了软件设计思路。OOP不仅仅是一种语法特性，更是一种思维方式的转变，它通过封装、继承和多态三大核心概念，极大地提高了代码的复用性、可维护性与可扩展性。本章详细解析了UML（统一建模语言）在系统分析与设计阶段的应用，如何使用类图、序列图和用例图等工具将抽象的业务逻辑具象化，为后续的编码工作打下坚实的基础。 第二章：深入理解面向对象设计原则（SOLID与设计模式的实践应用） 本章是理解高质量软件架构的关键所在。我们将聚焦于“好代码”的衡量标准，并系统性地介绍著名的SOLID原则，即单一职责、开闭原则、里氏替换、接口隔离和依赖倒置。每条原则都配有具体的代码示例，展示违反这些原则可能导致的“代码坏味道”以及遵循原则带来的结构优化。我们不仅停留在理论层面，更探讨如何在实际项目中识别和重构那些不符合这些基本原则的代码块。 在此基础上，本书将大量篇幅用于讲解成熟的设计模式（Design Patterns）。内容涵盖创建型模式（如工厂方法、抽象工厂、单例模式）、结构型模式（如适配器、装饰器、代理模式）和行为型模式（如观察者、策略、模板方法）。对于每一种模式，我们不仅解释其解决了什么样的问题，更深入探讨其在不同技术栈（不限于特定语言）中的具体实现细节、优缺点以及适用的业务场景。特别地，我们探讨了如何利用设计模式来处理并发控制和资源管理等复杂问题。 第三章：高性能数据结构与算法在系统优化中的角色 本章从底层视角审视程序性能的瓶颈所在。我们将回顾并深化对基本数据结构（如数组、链表、栈、队列）的理解，并重点剖析高级结构如哈希表（散列表）的内部工作原理、冲突解决机制及其在缓存系统和数据库索引中的应用。树形结构（二叉搜索树、平衡树如AVL和红黑树）的内容将侧重于它们如何保证高效的查找、插入和删除操作的对数时间复杂度。 算法部分，本书侧重于解决实际工程问题的算法应用。除了经典的排序与搜索算法外，我们重点分析图论算法（如最短路径算法Dijkstra和Floyd-Warshall）在网络路由和依赖分析中的应用。动态规划（Dynamic Programming）的讲解将通过优化资源分配、背包问题等实例，教会读者如何将复杂问题分解为可管理的子问题并存储中间结果以提高效率。本章的实践环节将引导读者使用性能分析工具对不同算法和数据结构组合进行基准测试，从而形成对“时间复杂度”和“空间复杂度”的直观感受。 第四章：企业级应用架构与模块化设计 随着系统规模的增长，单体应用（Monolithic Applications）的局限性日益显现。本章致力于介绍构建可伸缩、高可靠性企业级系统的架构模式。我们将详细对比分层架构（N-Tier Architecture）、面向服务的架构（SOA）以及微服务架构（Microservices Architecture）的优缺点。重点讨论如何进行服务拆分、定义清晰的边界（Bounded Contexts）以及处理服务间的通信（同步与异步机制）。 模块化设计是本章的核心。我们探讨如何利用依赖注入（Dependency Injection, DI）容器来管理组件的生命周期和依赖关系，从而实现松耦合。此外，内容涉及配置管理、日志记录（Logging）、集中式监控（Monitoring）与可观测性（Observability）的最佳实践。如何设计一个健壮的错误处理和异常恢复机制，确保系统在面对部分失败时仍能维持核心功能的运行，将作为关键案例进行深入分析。 第五章：测试驱动开发与持续集成/持续交付（CI/CD） 高质量软件的交付依赖于严谨的质量保证流程。本章系统阐述了测试的各个层面：单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。我们强调测试驱动开发（TDD）作为一种设计工具的重要性，它不仅仅是测试代码，更是驱动清晰API设计的有力手段。内容会涵盖Mocking、Stubbing等隔离测试环境的技术，以及如何编写易于维护的断言语句。 进入DevOps领域，本书详细解析了持续集成（CI）和持续交付（CD）管道的构建。从源代码管理（如版本控制系统的分支策略）、自动化构建、到自动化测试的执行，再到最终部署到不同环境（开发、测试、预发布、生产）。我们探讨了容器化技术（如容器镜像的构建和管理）在标准化部署环境方面的重要作用，以及自动化部署脚本和基础设施即代码（IaC）的概念，旨在实现快速、可靠、重复的部署流程。 第六章：安全编码实践与系统韧性设计 在现代网络环境中，安全性不再是事后补救，而是贯穿整个开发生命周期的内在要求。本章侧重于安全编码的原则和常见漏洞的防范。内容涵盖OWASP Top 10中的关键威胁，如注入攻击（SQLi, XSS）、不安全的直接对象引用（IDOR）、以及不当的身份验证和授权机制。我们将展示如何在设计阶段通过输入校验、输出编码和最小权限原则来构建防御性代码。 系统韧性（Resilience）设计是高可用性的重要保证。本章探讨如何设计系统以优雅地应对故障。这包括实现超时、重试机制、熔断器（Circuit Breaker）模式来防止级联故障的发生。此外，我们将讨论负载均衡、容错设计（Failover）以及数据备份与恢复策略，确保系统在面对硬件故障、网络分区或高负载冲击时，能够维持预期的服务水平。本书强调，韧性设计需要对潜在的失败点有清晰的预判和预先的应对方案。

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这本书对于代码质量的执着追求，体现了作者作为资深工程师的职业操守。它不仅关注功能实现，更将“可读性”和“可维护性”提升到了战略高度。书中关于代码规范和重构技巧的部分，虽然看似是基础内容，但其深度和广度令人印象深刻。作者引入了一套他自己实践多年的“代码气味”识别系统，并针对每一种“气味”，提供了清晰的重构路径和相应的代码示例，这些示例都经过了精心挑选，能直击问题核心。例如，在处理过长方法时，作者不仅建议拆分，还深入探讨了拆分后的方法签名应该如何设计才能保持语义清晰，避免引入新的耦合。更值得称赞的是，书中对单元测试和集成测试的编写哲学有着独到的见解，它强调测试代码本身也应被视为核心代码的一部分来对待，并提供了如何利用Java的反射机制编写出既强大又易于维护的测试桩（Stubs）和模拟对象（Mocks）的实战技巧。读完这部分内容，我深刻反思了自己过去在编写测试时的一些“应付了事”的做法，这本书真正将我们从“写代码的人”锤炼成了“构建高质量软件的工程师”。

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这本书的封面设计充满了现代感，色彩搭配大胆而富有冲击力，让人一眼就能感受到它在技术领域的专业与前沿。初次翻开，就被它清晰的章节结构所吸引。作者在内容组织上展现了深厚的功力，从基础概念的梳理到复杂设计的剖析，逻辑层层递进，如同引人入胜的探险故事，引导读者逐步深入Java编程的世界。特别是对于面向对象设计原则的阐述，不仅仅是概念的堆砌，而是通过大量实际案例，将抽象的理论具象化。比如，在讲解“单一职责原则”时，作者并没有直接给出定义，而是先构建了一个功能臃肿的初始类，然后通过一系列重构步骤，生动地展示了分离职责的必要性和益处，这种“先破后立”的教学方式，极大地增强了读者的理解深度和动手能力。此外，书中对于Java核心库的介绍也极其细致，即便是那些看似简单却常被忽略的API细节，作者也能挖掘出背后的设计思想，让人豁然开朗。对于我这样有一定基础的开发者来说，它像是一把精密的瑞士军刀，提供了无数可以优化现有代码的工具和视角。读完一部分后，我常常需要停下来，不是因为看不懂，而是因为那些精妙的思路让我有冲动立刻回到自己的项目中进行实践和改进。整体而言，这是一本兼具理论深度与实践指导价值的精品读物。

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坦率地说，我并不是一个容易被“华丽辞藻”说服的读者，我更看重的是技术书籍的严谨性和前瞻性。而这本书最让我欣赏的一点，恰恰在于它对现代Java生态系统的深刻洞察和前瞻布局。它并没有沉溺于过时的技术点，而是将大量的笔墨放在了构建可维护、可扩展的企业级应用架构上。例如，在讨论依赖注入（DI）框架的应用时，作者没有简单地介绍某个流行框架的API，而是深入剖析了DI背后的控制反转（IoC）思想，并对比了不同实现方式的优劣，这为读者提供了一个俯瞰全局的视角，而不是被单一工具所局限。书中对模块化设计的探讨，紧密结合了Java平台模块化系统（Jigsaw）的最新进展，展示了如何利用模块边界来隔离代码、增强安全性和提升构建效率。这种与时俱进的专业性，让这本书的价值远远超出了单纯的编程指南，它更像是一份关于如何设计和管理大型软件系统的蓝图。每当我翻阅到关于系统解耦和面向服务的架构章节时，都会感觉自己仿佛站在了更高处，对未来的技术趋势有了更清晰的判断。

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这本书的排版和视觉呈现方式非常独特，它打破了传统技术书籍那种单调的黑白文本布局，采用了大量的图示和流程图来辅助理解那些抽象的数据结构和算法流程。特别是书中对设计模式的解析，简直达到了艺术品的级别。以“观察者模式”为例，作者没有采用僵硬的UML图，而是设计了一套生动的“新闻发布会”场景图，清晰地标示出主题（Subject）和观察者（Observer）之间的动态交互过程，甚至还用不同颜色区分了事件的触发和回调路径。这种可视化教学极大地降低了理解门槛，让即便是初次接触设计模式的读者也能迅速抓住其精髓。此外，书中对异常处理机制的探讨也极为细致入微，它不只是罗列了Checked Exception和Unchecked Exception的区别，而是通过模拟一个多层级调用栈的场景，展示了何时应该捕获、何时应该重新抛出，以及如何设计一个优雅的错误传播链，这对于提升代码的健壮性至关重要。阅读过程中，我感觉自己像是在一位经验丰富的架构师身边，他不仅教会了我“是什么”，更教会了我“该如何优雅地处理意外”。

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这本书的阅读体验简直是一场智力上的饕餮盛宴，尤其是在处理并发编程这一“老大难”问题时，作者的叙述方式简直是化腐朽为神奇。我一直对多线程和并发控制感到头疼，那些锁机制、内存模型读起来总是晦涩难懂，但在这本书里，作者似乎拥有将复杂概念转化为清晰图像的魔力。书中对`volatile`关键字的解释，远超出了教科书式的定义，它结合了底层硬件的缓存一致性协议进行剖析，使得那个原本飘忽不定的概念瞬间有了实在的依凭。更令人称道的是，作者并没有停留在Java语言层面，而是深入探讨了JVM运行时对线程调度的影响，这使得我们不仅知道“如何做”，更明白了“为什么必须这样做”。书中还精心设计了一系列“陷阱”测试用例，这些案例完美模拟了真实生产环境中可能出现的竞态条件和死锁场景，迫使读者在调试和修复错误的过程中，真正掌握同步机制的微妙之处。每当解决完书中设置的一个并发难题，那种成就感不亚于攻克了一个实际项目中的技术堡垒。对于希望从“能写代码”跨越到“写出健壮、高效并发代码”的程序员来说，这本书是不可或缺的指南针，它真正教会了我如何驯服并发这匹野马。

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