网络程序设计与JAVA 语言 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版时间:1900-01-01

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isbn号码:9787030122643

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• 网络编程
• Java
• 程序设计
• 计算机科学
• 软件开发
• 网络技术
• JavaSE
• Web开发
• 编程入门
• 实战案例

深入理解现代操作系统：原理、实践与前沿技术 本书聚焦于操作系统（Operating System, OS）的核心概念、底层机制以及面向现代计算环境的最新发展。 本书旨在为读者构建一个全面而深入的操作系统知识体系，覆盖从基础理论到实际应用的各个层面。 第一部分：操作系统基础与核心概念 第一章：操作系统的本质与演进 本章首先界定了操作系统的核心职能——资源管理和抽象层构建。我们将追溯操作系统的历史，分析批处理系统、多道程序设计、分时系统到现代多核、分布式系统的演进脉络，理解每一次技术飞跃背后的驱动力，例如性能需求、用户交互体验和硬件能力的提升。重点讨论操作系统的主要类型（如实时操作系统、嵌入式操作系统、服务器操作系统）及其设计目标差异。 第二章：系统调用与内核架构 深入探讨操作系统与用户程序之间的接口——系统调用（System Calls）。详细分析系统调用的工作机制，包括用户态到内核态的切换过程、参数传递和上下文保存。随后，本书将剖析操作系统的基本架构模型，包括宏内核（Monolithic Kernel）、微内核（Microkernel）以及混合内核的设计哲学和权衡取舍。我们将通过具体的实例，阐明内核模式（Kernel Mode）和用户模式（User Mode）的隔离与保护机制。 第三章：进程管理与线程 进程（Process）是操作系统的核心概念。本章系统介绍进程的定义、生命周期、上下文切换（Context Switching）的成本与优化。我们将详细阐述进程控制块（PCB）的结构及其在操作系统调度中的作用。随后，重点转向线程（Thread），区分进程与线程的异同，特别是用户级线程与内核级线程的管理方式。内容涵盖线程同步与互斥的基本工具，如信号量（Semaphores）、互斥锁（Mutexes）和条件变量（Condition Variables），并探讨经典同步问题的解决方案，如生产者-消费者问题、读者-写家问题等。 第四章：CPU调度算法 CPU调度是操作系统性能的关键决定因素。本章全面梳理各种CPU调度算法，包括非抢占式（如先进先出FIFO、最短作业优先SJF）和抢占式（如时间片轮转RR、优先级调度、最短剩余时间优先SRTF）。我们不仅分析这些算法的实现细节，更着重于评估其性能指标，如周转时间、等待时间、响应时间以及吞吐量，并讨论在不同负载场景下如何选择最优的调度策略。此外，多级反馈队列（MLFQ）的设计原理及其在现代系统中的应用也将被深入探讨。 第二部分：内存管理与虚拟化 第五章：内存管理基础 本章构建内存管理的基础框架。讨论物理内存的组织方式，以及操作系统如何分配和回收内存空间。重点介绍连续内存分配（如固定分区、可变分区）的优缺点，并详细分析非连续内存分配技术——分页（Paging）和分段（Segmentation）。我们将深入讲解地址翻译过程，包括逻辑地址、线性地址到物理地址的映射机制，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用。 第六章：虚拟内存与页面置换 虚拟内存是现代操作系统的基石。本章详细阐述虚拟内存的概念，它如何使得程序所需的内存大于物理内存。核心内容是页面置换算法，包括最佳算法（OPT）、先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）及其硬件实现近似算法（如第二次机会/时钟算法）。我们将分析缺页中断（Page Fault）的处理流程，并讨论工作集模型（Working Set）与Thrashing（抖动）现象的识别与避免。 第七章：内存保护与共享 本章关注内存访问的安全性和效率。讨论地址空间隔离的实现，包括基址寄存器/限界寄存器方法与分页机制的结合。重点分析内存保护的硬件支持，如权限位和页表隔离。同时，探讨如何在进程间安全地共享内存区域，包括共享库（Shared Libraries）的加载和管理机制，以及内存映射文件（Memory-Mapped Files）的使用场景。 第三部分：文件系统与I/O管理 第八章：文件系统结构与实现 文件是用户与数据持久化交互的主要方式。本章详细介绍文件系统的逻辑结构，包括文件控制块（FCB）、目录结构（单级、二级、树形结构）。随后深入探讨文件系统的物理组织，如扇区分配、连续分配、链式分配和索引节点（Inode）结构。我们将分析不同文件系统的特点，如FAT、NTFS、ext4等，并从底层理解数据如何存储在磁盘上。 第九章：文件系统的存储空间管理 本章关注磁盘空间的有效利用。讨论空闲空间管理技术，包括位图（Bitmap）和空闲链表。重点分析事务性文件系统的关键技术——日志（Journaling），包括写前日志（Write-Ahead Logging, WAL）如何确保文件系统的一致性和快速恢复能力。 第十条：磁盘调度与I/O子系统 输入/输出（I/O）操作的效率直接影响系统整体性能。本章首先介绍存储设备的特性，特别是机械硬盘（HDD）与固态硬盘（SSD）的性能差异。随后，深入分析磁盘调度算法，如先来先服务（FCFS）、最短寻道时间优先（SSTF）、扫描算法（SCAN/C-SCAN），并讨论如何根据I/O请求的性质选择合适的算法。最后，阐述I/O子系统的层次结构，包括中断驱动I/O、缓冲（Buffering）和缓存（Caching）技术在提高I/O效率中的作用。 第四部分：并发、分布式与前沿主题 第十一章：死锁（Deadlock）的预防、避免与检测 死锁是并发系统中的重要难题。本章全面剖析死锁的四个必要条件（互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待）。系统介绍死锁处理的策略：预防（通过打破条件）、避免（如银行家算法）和检测与恢复。我们将通过资源分配图，详细演示检测算法的执行流程，并讨论在不引入复杂算法的情况下，如何通过系统设计来缓解死锁风险。 第十二章：分布式操作系统与集群计算基础 随着计算环境的演变，分布式系统的概念日益重要。本章引入分布式操作系统的基本概念，如透明性、资源共享和容错性。讨论分布式进程通信机制，包括远程过程调用（RPC）和消息传递。简要介绍分布式文件系统（如NFS）的架构原理，以及集群（Clustering）环境下的负载均衡与故障转移策略。 第十三章：现代硬件的操作系统挑战 本章关注操作系统如何适应最新的硬件趋势。深入分析多核处理器（Multi-core CPU）环境下的缓存一致性（Cache Coherence）问题对并发控制的影响。讨论虚拟化技术（如Hypervisor）的原理，区分Type 1和Type 2虚拟机监控器，以及操作系统如何与虚拟化层协同工作以实现高效的资源隔离和迁移。此外，也将涉及安全启动过程和可信计算基础（TCB）在操作系统中的体现。 第十四章：操作系统安全与保护 安全是操作系统的核心责任之一。本章探讨操作系统的安全模型，包括访问控制矩阵、访问控制列表（ACL）和能力表（Capability List）。深入分析权限管理机制，如Linux的UID/GID和安全增强型Linux（SELinux）的强制访问控制（MAC）。讨论操作系统的漏洞防范措施，例如栈溢出保护、地址空间布局随机化（ASLR）等技术在抵御恶意攻击中的作用。 通过对以上十四个章节的系统学习，读者将不仅掌握操作系统的经典理论框架，更能理解当前主流操作系统（如Linux、Windows、macOS）在底层设计上是如何权衡效率、安全与可扩展性需求的。本书强调理论与实践的结合，鼓励读者分析真实世界的系统行为，培养解决复杂底层计算问题的能力。

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我购买这本书的初衷，其实更多是想巩固一下我的Java基础，毕竟现在Java在企业级应用和后端开发中依然占据着核心地位。我对Java的语法其实比较熟悉，但总觉得在某些高级特性上理解得不够透彻，比如JVM的工作原理、内存模型（JMM），还有并发编程的那些 tricky 的地方，比如锁的机制、`volatile`关键字的真正含义等等。我希望这本书能用一种非常接地气的方式来阐述这些复杂的概念，而不是那种晦涩难懂的官方文档翻译腔。我特别期待它能提供一些关于Java并发工具类（如`java.util.concurrent`包下的内容）的实战应用案例，比如如何用`CountDownLatch`或`CyclicBarrier`来协调多个线程的执行。另外，如果书中能对比一下Java不同版本之间的特性演进，比如从Java 8到最新的版本，哪些新的语法糖或API极大地改善了编程体验，那对我来说价值就更大了。这本书如果能让我写出更健壮、更高效的Java代码，那就是物超所值了。

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这本书的装帧和排版对我来说也是一个重要的考量因素。我发现市面上很多技术书籍，内容是好的，但排版简直是灾难，代码块和文字混在一起，变量名和关键字区分度不高，看一会儿眼睛就非常累，阅读体验极差。我希望《网络程序设计与JAVA语言》的字体大小适中，行间距合理，代码示例的语法高亮清晰明了，最好是能使用Monospaced字体。更重要的是，逻辑结构的清晰度。章节之间的过渡是否自然？是否为每个知识点都提供了明确的上下文？比如，在讲解完TCP的握手过程后，能否紧接着展示Java中对应的API调用流程？我花钱买书，买的不只是知识，也是时间和阅读体验。如果这本书能做到让我愿意长时间捧着它阅读而不感到疲惫，那它的“宜读性”就已经成功了一大半。毕竟，技术知识再硬核，如果无法顺畅地被大脑吸收，那效率也是大打折扣的。

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坦白说，我对“网络程序设计”这个领域其实是有点畏惧的，总觉得它跟底层操作系统和复杂的网络协议纠缠不清，很难学。我更擅长做前端界面或者业务逻辑层面的东西。所以，我希望这本书能够非常友好地对待一个初学者，用最简单直白的语言，一步一步地把我引入这个领域。我需要看到的是那种“搭积木”式的教学方法，先把最小可行网络单元搭起来，比如一个简单的TCP客户端和服务端互相发送“Hello World”，然后逐步增加复杂度。比如，如何处理数据包的粘连和半包问题？如何进行简单的错误重试机制？书中如果能包含一些调试网络连接的实用小技巧，比如如何利用Wireshark查看数据包，那简直是雪中送炭。我需要的不是成为网络专家，而是能在我需要写一个需要和远程服务通信的Java程序时，心里有底，知道该往哪个方向去查资料，而不是完全迷失方向。

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我比较好奇这本书在“网络安全”方面的切入点。现在的网络应用，安全问题无处不在，如果仅仅停留在基础的TCP/UDP通信上，那总感觉缺点什么。我期待书中能至少触及一些基础的安全概念，比如HTTPS/SSL/TLS握手的大致流程是怎样的？在Java中如何使用KeyStore和TrustStore来管理证书？如果能提供一个简单的例子展示如何使用Java的加密API（如JCE）进行数据加密传输，哪怕只是对称加密也好，都会让这本书的价值提升一个档次。在实际的网络程序开发中，安全往往是决定项目能否上线的重要因素之一。我希望这本书能提醒我，在享受网络编程便利的同时，也要时刻警惕潜在的风险，并提供一些基本的防御思路。如果它能让我对数据传输的保密性和完整性有所了解，那这本书就不算白买了。

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这本《网络程序设计与JAVA语言》的书，说实话，我是冲着“网络程序设计”这几个字去的。我之前在做一些小项目的时候，经常会遇到网络通信方面的问题，比如Socket编程啊，HTTP请求啊，那时候总是需要到处找资料，东拼西拼的，效率很低。所以，我非常期待这本书能系统地梳理一下网络编程的基础知识，最好能结合实际案例，比如怎么搭建一个简单的Web服务器，或者怎么用Java实现一个即时通讯应用。我希望能看到清晰的协议讲解，比如TCP/IP四层模型，以及在Java中如何利用`java.net`包下的类来进行底层操作。如果它能深入到NIO（非阻塞I/O）层面，那就更完美了，毕竟现在高性能的网络应用对异步处理的要求越来越高。我对书的结构蛮看重的，希望它不是那种纯理论堆砌的教材，而是能有大量的代码示例来辅助理解，最好是能覆盖到一些现代网络框架的使用思路，哪怕只是概念性的介绍也好，这样能让我对未来的学习方向有一个更清晰的认识。我对这本书的期望是，它能成为我工具箱里一把瑞士军刀，解决我日常开发中遇到的各种网络难题，而不是仅仅停留在纸上谈兵的层面。

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