Mastering Object-Oriented Design in C++ pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley

作者:Cay S. Horstmann

出品人:

页数:464

译者:

出版时间:1995-2-7

价格:940.00元

装帧:Paperback

isbn号码:9780471594840

丛书系列:

图书标签:

• C++
• 面向对象设计
• 设计模式
• 软件工程
• 编程
• 高级编程
• 代码质量
• 可维护性
• 重构
• 最佳实践
• 数据结构

好的，这是一份不涉及《Mastering Object-Oriented Design in C++》内容的、关于另一本技术书籍的详细简介，旨在提供一个扎实的技术学习路线和深入的洞察力，字数控制在1500字左右。 --- 书籍简介：《高性能并发编程与系统设计实战》 导言：从串行到并行——现代计算的基石 在当今的计算领域，处理能力的瓶颈早已不再是单纯的CPU时钟速度，而是如何高效地利用多核架构、分布式系统以及海量数据流。软件的性能，尤其是对于需要实时响应、高吞吐量和低延迟的应用（如金融交易系统、大规模网络服务、实时游戏引擎），越来越依赖于对并发和并行性的深刻理解与精准控制。 《高性能并发编程与系统设计实战》并非一本停留在理论概念的教科书，而是一部面向实践的深度指南，旨在帮助开发者跨越“写出能跑的代码”到“写出高效、健壮、可扩展的系统”之间的鸿沟。本书聚焦于如何系统性地构建能够充分利用现代硬件资源、抵御复杂并发难题的软件架构。 第一部分：并发编程的底层逻辑与基础范式 本部分深入探究了并发编程的根源，确保读者对底层的硬件和操作系统机制有清晰的认识，这是构建高性能并发程序的前提。 第1章：硬件架构与内存模型解析 我们首先审视现代多核CPU的工作原理，特别是缓存一致性协议（如MESI）如何影响多线程访问共享数据的行为。我们会详细分析不同架构下的内存访问延迟，以及理解这些延迟对于锁粒度和数据布局选择的重要性。 第2章：操作系统线程与进程管理 本章将对比线程、进程、协程（Fiber）的开销与适用场景。重点讲解操作系统如何调度和同步这些执行单元，以及在不同操作系统（Linux, Windows）中进行高效线程池管理的关键技术和最佳实践。 第3章：同步原语的精细化控制 同步原语是并发编程的基石，但错误地使用它们是性能杀手。本书将超越基本的互斥锁（Mutex）和信号量（Semaphore），深入探讨条件变量（Condition Variables）、读写锁（RWLock）的内部实现机制。更重要的是，我们将介绍无锁（Lock-Free）编程的概念，从原子操作（Atomic Operations）出发，构建高性能的无锁队列和堆栈，并讨论其带来的复杂性和调试难度。 第二部分：现代并发设计模式与实践 本部分是本书的核心，展示了如何利用成熟的设计模式来优雅地解决复杂的并发挑战。 第4章：生产者-消费者模型的演进 生产者-消费者模型是构建数据流处理系统的基础。本章将展示如何从最简单的阻塞队列（基于锁）演进到高性能的、有界或无界的、基于循环缓冲区的无锁/低锁实现。我们会对比Java的`BlockingQueue`、C++的`std::condition_variable`实现与定制化的Ring Buffer方案，分析它们在吞吐量和延迟上的权衡。 第5章：Actor模型与消息驱动架构 对于需要高容错性和隔离性的分布式系统，Actor模型提供了一种强大的替代方案。本章将详细介绍Actor的生命周期、消息传递的可靠性保证（At-Most-Once, At-Least-Once, Exactly-Once语义），并通过实例展示如何在特定语言（如基于Erlang/Elixir概念的实现或C++中的类似框架）中构建健壮的Actor系统。 第6章：数据并行与任务并行 区分数据并行和任务并行至关重要。我们将探讨如何利用OpenMP和C++的`std::async`/`std::future`等工具进行任务并行。对于数据并行，本书将重点介绍并行算法库（如Intel TBB或自定义的Fork-Join框架），并展示如何使用分而治之的策略来最大化缓存命中率和并行度。 第7章：并发数据结构的选择与优化 标准库的数据结构通常是为通用性设计的，在特定场景下可能效率低下。本章将深入剖析B-树、Skip List等结构在并发环境下的挑战。我们将介绍并实现几种优化的并发集合，如基于Read-Copy-Update (RCU) 机制的字典，以及如何根据读写比例来权衡使用乐观锁定（Optimistic Locking）还是悲观锁定。 第三部分：系统级性能调优与故障排查 高性能不仅关乎算法，更关乎系统集成和问题的快速定位。 第8章：I/O 密集型应用的并发设计 网络和磁盘I/O往往是并发程序的瓶颈。本章将重点讲解异步I/O（如Linux的io_uring、Windows的IOCP）的工作原理，以及如何使用事件驱动模型（如Reactor模式）来处理数万并发连接，同时保持代码的同步执行流感。 第9章：死锁、活锁与竞态条件的诊断 并发编程中最难处理的是难以重现的错误。本章提供了一套系统的诊断工具和流程。我们将介绍如何使用静态分析工具检测潜在的数据竞争，以及使用动态调试技术（如Valgrind的Helgrind、AddressSanitizer）来捕获死锁和活锁。同时，我们将教授如何设计“无干扰”的并发代码，从源头上减少复杂性。 第10章：性能度量与基准测试（Benchmarking） “你无法优化你无法衡量的东西。”本章强调科学的性能度量。我们将介绍如何正确地使用高性能计时器（如RDTSC或高精度硬件计数器），设计具有统计意义的基准测试，并区分系统噪声与真实性能瓶颈。重点讲解如何使用火焰图（Flame Graphs）和性能分析器（Perf）来可视化CPU热点和锁竞争情况。 总结与展望 《高性能并发编程与系统设计实战》旨在提供一个全面的、可操作的知识体系。它要求读者具备一定的编程基础，并通过大量的代码示例和实际案例分析，引导读者构建出既能充分发挥硬件潜力，又能在复杂生产环境中稳定运行的下一代软件系统。本书的最终目标是培养开发者成为能够自信地驾驭多核世界的高级系统架构师。

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