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出版者:清华大学出版社

作者:刘世峰

出品人:

页数:252

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:26.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787302087922

丛书系列:

图书标签:

• 计算机等级考试
• 计算机应用技术
• 信息技术
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• 练习
• 模拟题
• 技能提升

跨越编程的广阔天地：一部深入探索现代软件开发与信息技术前沿的教程 书名： 软件架构演进与高性能系统设计 简介： 本书并非聚焦于特定等级考试的应试技巧或基础知识的罗列，而是将目光投向更广阔、更具前瞻性的软件工程领域。我们致力于构建一座连接理论基石与业界前沿实践的桥梁，旨在培养具备系统思维、能够驾驭复杂技术栈、并能设计和实现高可用、高并发、易维护的现代软件系统的工程师。 本书内容涵盖了从宏观的系统架构哲学到微观的性能调优细节，深入探讨了信息技术爆炸式发展背景下，软件系统所面临的核心挑战以及业界公认的最佳实践。我们拒绝停留在教科书式的定义，而是通过大量的真实案例分析、设计模式的深度剖析以及前沿技术趋势的探讨，力求让读者获得可以直接应用于工作场景的知识体系。 第一部分：架构的基石——从单体到分布式系统的演进哲学 本部分追溯了软件架构的经典演变路径，详细解析了为什么以及如何从传统的单体应用转向微服务架构。 1. 架构演进的驱动力与权衡艺术： 我们首先探讨了驱动架构变更的根本原因，例如业务规模的增长、技术栈的异构需求、团队协作效率的瓶颈等。重点分析了CAP定理、BASE理论在实际系统分区容错性设计中的应用，以及不同架构范式（如SOA、微服务、事件驱动架构）的优劣势对比。设计决策的权衡是架构师的核心能力，本书将通过具体的场景模拟，训练读者识别并量化不同架构选择的成本与收益。 2. 微服务的设计与治理： 微服务绝非简单地拆分代码，它涉及到复杂的服务间通信、数据一致性管理和服务治理。我们将深入讲解API网关的设计模式（如聚合层、认证授权）、服务注册与发现机制（如Consul, Eureka, Nacos的原理与实践）、以及客户端负载均衡策略的底层实现。特别关注服务间通信的协议选择，从RESTful到gRPC（Protocol Buffers的序列化效率分析），再到反应式消息（如Kafka, RabbitMQ）在异步解耦中的角色。 3. 分布式事务与数据一致性： 这是分布式系统中最具挑战性的领域之一。本书详细剖析了分布式事务的经典解决方案，包括两阶段提交（2PC）的局限性、三阶段提交（3PC）的改进，以及 Saga 模式在长事务处理中的应用。对于最终一致性，我们将聚焦于基于事件溯源（Event Sourcing）和命令查询责任分离（CQRS）的设计模式，展示如何在高并发场景下安全地维护数据状态。 第二部分：高性能系统的核心——并发、伸缩性与资源优化 本部分专注于构建能够应对海量请求、具备毫秒级响应能力的系统的关键技术。 1. 并发编程模型与底层机制： 深入Java/Go等主流语言的并发原语（如Lock, Semaphore, Atomic操作）的操作系统级实现。对于Java虚拟机的内存模型（JMM）进行透彻解析，理解happens-before原则的真正含义。我们还会探讨异步I/O（如Netty、NIO）如何突破传统线程模型的瓶颈，实现高吞吐量的网络服务。 2. 缓存策略的深度应用： 缓存是提升性能的生命线，但错误的缓存策略可能导致灾难性的数据不一致。本书将覆盖多级缓存体系的设计，包括本地缓存（Guava Cache）、分布式缓存（Redis Cluster、Memcached）的选型标准。重点讲解缓存穿透、缓存雪崩、缓存击穿问题的防御机制，以及分布式锁的正确实现方式（如基于Redisson的看门狗机制）。 3. 数据库的水平与垂直扩展： 关系型数据库已不再是性能的瓶颈，而是扩展的关键。我们将详细介绍数据库分片（Sharding）的策略（如一致性哈希、范围分片），读写分离的拓扑结构优化，以及如何利用NoSQL数据库（如MongoDB, Cassandra）来承载特定类型的数据负载，实现技术栈的多样化以应对不同的业务需求。 第三部分：可靠性与运维的现代化——可观测性与基础设施即代码 现代系统必须是可观察、可自愈的。本部分聚焦于如何将运维能力内建于开发流程中。 1. 系统可观测性的构建（Observability）： 从传统的日志（Logging）到现代化的指标（Metrics）和分布式追踪（Tracing），构建一个全面的观测体系是定位问题的关键。我们将介绍Prometheus与Grafana在时间序列数据收集与可视化中的应用，以及OpenTelemetry/Jaeger在追踪请求跨越多个微服务时的原理与实践。 2. 容器化与服务网格的实践： Docker与Kubernetes（K8s）已成为部署的标准范式。本书不仅教授如何使用K8s，更深入解析其核心组件（如Controller Manager, Scheduler, etcd）的工作原理。在此基础上，引入服务网格（Service Mesh，如Istio/Linkerd），展示它如何透明地接管服务间的安全、流量控制和熔断降级，将这些能力从应用代码中剥离出来。 3. 自动化与基础设施即代码（IaC）： 强调通过Terraform或Ansible等工具实现基础设施的自动化配置和版本控制。讨论持续集成/持续部署（CI/CD）流水线的最佳实践，包括蓝绿部署、金丝雀发布等高级部署策略，确保系统变更的低风险性和高可回滚性。 结语 本书面向的是具备一定编程基础，渴望从“实现功能”跨越到“设计系统”的进阶开发者和架构师。我们相信，真正的技术深度在于理解“为什么”和“如何权衡”，而非仅仅掌握API的调用方法。阅读完本书，您将能够自信地参与到高并发、高可靠性系统的设计讨论中，并掌握应对未来技术挑战的思维框架。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面那种深邃的蓝色调，配上烫金的字体，透着一股庄重又现代的气息，一看就知道是精心打磨过的专业读物。我尤其欣赏作者在内容编排上的匠心独运，它不像市面上那些堆砌知识点的教材，而是像一位经验丰富的老师在循循善诱。拿其中关于数据结构的部分来说，它没有直接抛出复杂的算法公式，而是先用生动的比喻，比如将链表比作一串连环画，将树形结构比作家族族谱，一下子就将抽象的概念拉到了我们日常生活的层面，让人感到亲切。更别提那些精心绘制的流程图和代码示例，每一个逻辑分支都清晰可见，即便是初学者也能顺藤摸瓜，找到问题的症结所在。我花了整整一个周末，沉浸在这些清晰的逻辑架构中，感觉自己的思维模式都被这种严谨的结构所重塑了。那种豁然开朗的感觉，简直比解开一个复杂的谜题还要令人满足。这本书的排版也非常人性化，页边距适中，留白恰到好处，长时间阅读也不会感到视觉疲劳，这对于我们这种需要长时间伏案苦读的备考者来说，简直是福音。我毫不犹豫地把它放在了我书架的最显眼位置，它不仅仅是一本工具书，更像是一个值得信赖的伙伴，默默地支持着我的学习旅程。

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这本书的价值，远超出了它作为一本考试复习资料的定位。它更像是一本为有志于深入计算机科学领域的学习者准备的“思维导引手册”。我最欣赏的是它在介绍完基础知识后，总会拓展出一小块“进阶思考”或者“前沿趋势”的栏目。比如，在讲解完传统的排序算法后，它会用几页篇幅讨论量子计算背景下的排序可能性，或者在讲解完经典数据库模型后，探讨一下NoSQL数据库的未来发展方向。这些内容虽然不是考试的直接考点，但它们极大地拓宽了我的视野，让我不再将学习局限于应试的框架内，而是开始思考这些技术背后的更宏大的设计哲学和未来走向。这种引导性思考的设置，让我感觉自己不是在被动接受知识，而是在主动探索一个广阔的知识宇宙。这种视野的拓展，对于一个技术工作者来说，是比短期内通过考试更宝贵的东西。可以说，这本书不仅帮我备考，更重要的是，它点燃了我对计算机科学领域持续探索的热情。

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我最近在准备一个重要的技术认证考试，市面上关于这个领域的参考书汗牛充栋，挑得我眼花缭乱。最终选择了这本，纯粹是听了几个已经上岸的朋友的强烈推荐。拿到手后，我最直观的感受就是“干货满满，绝无水分”。很多教材为了凑页数，会加入很多历史沿革或者行业背景的冗余信息，让人抓不住重点。但这本书完全没有这个问题，它直奔主题，每一个章节的开头都用一个小小的“知识点速览”来概括本章的核心内容，这种高效的学习方式非常适合我们这种时间紧张的职场人士。我特别欣赏它对复杂概念的处理方式，比如在讲解网络协议栈时，作者没有采用传统的自上而下的讲解模式，而是别出心裁地构建了一个“虚拟用户请求”的场景，让读者扮演数据包的角色，一步步穿过每一层协议的处理流程，这种沉浸式的体验让原本枯燥的学习过程变得像一场角色扮演游戏。而且，这本书附带的在线资源也非常给力，那些配套的模拟题库，难度设置梯度非常合理，从基础巩固到高强度挑战，层层递进，每次做完都能清晰地知道自己的薄弱环节在哪里，反馈机制做得极其到位。这本书真正做到了“授人以渔”，它教你的不仅是知识点，更是一套解决问题的思维框架。

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说实话，我对这类考试辅导资料一直抱有一种审慎的态度，总觉得很多都是流水线作业，质量参差不齐。然而，这本让我彻底改变了看法。它的深厚之处在于对“理解”而非“死记硬背”的极致追求。举个例子，在涉及操作系统内存管理的部分，我以前总是记不住各种分页、分段的优缺点，但这本书里，作者用了一个非常形象的比喻——“图书馆的书架管理系统”。虚拟地址空间就像是图书馆的内部索引，而物理内存则是实际的书架。不同的管理策略，就像是图书馆采用不同的借阅和归位方法，一下子就把抽象的内存地址映射转换过程具象化了。这种用生活化场景来阐释高深理论的能力，简直是教科书级别的示范。另外，这本书的语言风格非常独特，它不是那种冷冰冰的学术腔调，而是带着一种鼓励和引导的语气，仿佛有一位非常耐心、知识渊博的长辈在耳边细细讲解。读起来让人感到轻松愉悦，即使是遇到挫折感强烈的章节，也能从中汲取继续前进的动力。我甚至发现，很多我之前看不懂的专业术语，在这本书里经过一番拆解重组后，变得逻辑清晰、一目了然。

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我是一个对细节有轻微强迫症的人，尤其在阅读技术书籍时，如果发现印刷错误、图表模糊或者逻辑跳跃，我会非常抓狂。这本书在制作工艺上可以说是无可挑剔。纸张的选择非常考究，不是那种反光的铜版纸，而是哑光、略带米黄色的特种纸，能最大程度减少反光，保护视力。墨水的颜色深沉而均匀，即便是细小的代码注释也清晰可辨。更值得称赞的是，全书的章节逻辑跳转设计得极其流畅。它不像一些书那样，讲到A点需要你去翻到第50页看B点的定义，再跳回来继续。而是巧妙地运用了页脚的交叉引用和侧栏的“知识点回顾”模块，让你在阅读当前内容时，所需的辅助信息都能在附近找到，极大地优化了阅读体验和信息检索效率。我发现自己几乎不需要频繁地在书签和书页之间来回跳转，这让我的学习心流得以保持，效率自然也就成倍提升了。这种对阅读体验的极致关注，体现了出版方和作者对读者群体的深深敬意。这本书的质量，完全可以和国际上那些顶级出版社出版的经典教材相媲美。

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