Java2入门与实例教程(附光盘) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国铁道出版社

作者:孙燕

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:2003-2-1

价格:35.00

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787113050566

丛书系列:

图书标签:

• Java
• 编程入门
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深入理解与实践：面向现代应用的C++高级编程技术 书籍简介 本书旨在为已经掌握C++基础语法的开发者提供一条通往高级、高效、健壮的软件设计与实现的进阶之路。我们聚焦于现代C++（C++11/14/17/20标准）的核心特性、设计哲学以及在大型复杂系统中的实际应用，旨在帮助读者从“会用C++”跃升至“精通C++”的行列。 第一部分：现代C++的核心基石与内存管理精要 本部分将系统地梳理和深化对C++内存模型及现代并发编程的理解。 1. 深入C++内存模型与原子操作 我们首先回顾C++内存模型的四个关键层面：程序顺序、内存顺序、同步、原子性。我们将详细解析`std::memory_order`的不同级别（如`relaxed`, `acquire`, `release`, `acq_rel`, `seq_cst`）及其在实际场景中的性能权衡与正确用法。重点阐述数据竞争的本质，以及如何利用C++标准库提供的原子类型（如`std::atomic`）来构建无锁数据结构，实现高效、线程安全的操作。书中将包含大量代码实例，演示如何在多核处理器上实现自旋锁、读写锁的优化版本，以及跨平台内存屏障的有效模拟。 2. 资源获取即初始化（RAII）的深化与实践 RAII是C++资源管理的核心范式。本书将超越简单的`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`的用法，深入探讨自定义智能指针的设计，特别是针对特定资源（如图形API句柄、网络Socket连接、自定义内存池）的定制化管理。我们将详细讨论引用计数（`std::shared_ptr`）的内部实现机制，包括控制块的结构、并发访问时的原子操作保护，以及如何通过弱指针（`std::weak_ptr`）有效避免循环引用导致的内存泄漏。此外，还会涉及资源管理中的异常安全保证：强异常安全、弱异常安全与不抛出保证的层级划分及其在复杂构造函数和析构函数中的实现策略。 3. 移动语义与右值引用：性能革命的关键 移动语义不仅是语法糖，更是现代C++性能优化的核心驱动力。本书将全面剖析左值、右值、将亡值（xvalue）的区别，深入理解转发引用（Universal References）与完美转发（Perfect Forwarding）背后的模板元编程技巧（`std::forward`和`std::move`的本质）。我们将通过实例展示如何高效地实现自定义容器的移动构造函数和移动赋值运算符，以及在函数签名设计中利用右值引用来区分“复制”和“移动”的场景，从而大幅减少不必要的深拷贝操作。 第二部分：泛型编程的艺术与模板元编程 本部分致力于将读者的泛型编程能力提升至设计可复用、高性能库的水平。 4. 模板元编程（TMP）的现代应用 模板元编程已不再局限于传统的递归模板实例化。我们将介绍基于`constexpr`函数和`if constexpr`的现代TMP技术，这些技术极大地提高了编译期计算的可读性和效率，取代了许多复杂的SFINAE（替换失败不是错误）技巧。书中会演示如何使用编译期反射（C++20引入的概念尚未完全普及，但我们将讨论其思想的实现）来选择最优算法，以及如何利用类型特征（Type Traits）来查询和修改类型属性，例如实现自定义的类型列表处理工具，并结合`std::enable_if`进行约束模板实例化。 5. C++20 Concepts：约束泛型编程 C++20的Concepts是解决模板错误信息冗长和难以调试问题的关键。我们将详细讲解如何定义、组合和使用Concepts来清晰地表达模板参数的语义要求。通过实例，读者将学会如何为自己的泛型算法（如自定义的排序、查找、迭代器适配器）添加清晰的约束，从而在编译期提前捕获类型不匹配的错误，并生成对用户友好的诊断信息。 6. 迭代器模型与算法的深度定制 深入理解C++标准库算法（STL）的效率源于其对迭代器概念的严格遵守。本书将解析输入、输出、前向、双向和随机访问迭代器的精确定义。在此基础上，我们将指导读者如何设计满足特定STL要求的自定义迭代器，例如用于处理内存映射文件或特定硬件缓冲区的适配器。同时，会探讨如何利用`std::ranges`库（C++20）来简化复杂的数据流处理，实现链式、声明式的算法组合。 第三部分：面向对象设计的高级模式与多态 本部分侧重于如何利用C++的多态特性构建灵活、可扩展的软件架构。 7. 现代多态：虚函数与非虚函数的设计权衡 深入剖析虚函数表（vtable）的内部结构、虚函数调用的开销以及其对函数内联的影响。我们将对比纯虚函数、普通虚函数和使用`final`关键字的场景。同时，本书将详细讨论替代或补充虚函数机制的技术，例如静态多态（通过模板和CRTP——当前类模板继承技术）来实现零运行时开销的多态，以及在性能敏感的模块中如何权衡运行时多态的灵活性与静态多态的效率。 8. 策略模式、桥接模式与插件化架构 本书将选取几个关键的GoF设计模式，并展示它们在C++中的现代实现方式。重点讨论如何使用抽象基类和智能指针来实现策略模式，如何使用桥接模式分离接口和实现，以应对频繁变化的需求。更进一步，我们将探讨如何基于动态库（DLL/SO）加载机制，结合运行时多态和工厂模式，构建一个易于扩展、热插拔的插件化架构。 第四部分：并发编程与性能优化 本部分是本书的重中之重，聚焦于如何编写正确且高效的多线程代码。 9. 现代并发原语的精细控制 除了基础的`std::thread`，本书将深入研究同步机制的选择与优化。我们将详细解析`std::mutex`, `std::recursive_mutex`, `std::timed_mutex`的适用场景。重点讲解条件变量（`std::condition_variable`）的“虚假唤醒”问题及其规避方法，并阐述如何利用“future/promise”模型（`std::future`, `std::async`）来管理异步任务的结果与生命周期，构建生产者-消费者模型和任务依赖图。 10. 并发容器与数据竞争的预防 在实际应用中，共享数据是并发编程的难点。我们将评估标准库中现有的并发友好数据结构（如果有），并指导读者如何安全地包装现有的非线程安全容器，例如使用读写锁来实现并发访问控制。对于更高级的场景，本书会介绍消息传递模型（如Actor模型思想在C++中的实现尝试），作为避免共享状态的替代方案。 11. 性能剖析与低延迟编程实践 最后，本书强调理论必须服务于性能。我们将介绍使用外部工具（如Valgrind, perf, VTune）对C++代码进行性能剖析的方法。讨论CPU缓存（L1/L2/L3）对算法性能的影响，讲解数据布局优化（结构体填充、缓存行对齐）的重要性。通过实例对比，展示如何通过减少锁竞争、优化内存访问模式（避免伪共享）来显著降低应用程序的延迟和提高吞吐量，最终实现工业级的性能要求。

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从内容组织上看，这本书的逻辑层次划分极其严谨，我感觉它在编写时是严格按照“理论铺垫—基础实现—综合案例—进阶扩展”的路径来设计的。它没有急于在前面就介绍复杂的面向对象设计模式，而是花了大篇幅来确保读者对Java的基本数据类型、流程控制以及基本面向对象的三大特性（封装、继承、多态）有着刻骨铭心的理解。举个例子，在讲解接口和抽象类时，它不仅解释了它们的区别，还提供了一个非常巧妙的“乐高积木”的比喻，通过构建一个虚拟的“智能家居控制系统”的框架，让读者亲手体会到不同设计选择带来的架构优势和劣势。这种通过构建完整项目来串联知识点的做法，极大地增强了学习的连贯性。我个人在学习过程中，很少需要频繁地翻回前面的章节去复习基础概念，因为前一个知识点已经为下一个知识点打下了坚实的地基。那种扎实、厚重的知识结构，让人对后续学习更高级的框架，比如Spring，充满了信心。

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这本书的封面设计简直是老派与实用的结合体，那种略带陈旧的蓝色调，让人一下就能联想到图书馆里那些经典教材的质感。我拿到手的时候，首先被它的厚度给镇住了，这可不是那种只讲皮毛的速成手册，明显是下了大功夫的“硬货”。翻开内页，纸张的质感处理得不错，印刷清晰，尤其是一些关键代码块的排版，处理得相当到位，没有出现那种让人眼花缭乱的错位或者拥挤感。书中的图示部分，虽然没有现在很多新书那样酷炫的3D渲染或者动态效果模拟，但它用最朴实、最直观的流程图和架构图，把那些抽象的Java概念，比如多线程的调度或者内存管理机制，描绘得非常到位，那种“一目了然”的感觉，比那些花里胡哨的图表更有助于理解。我特别欣赏它在章节开篇对知识点的梳理，总是能用一个清晰的小引言告诉你“你将学到什么”以及“这个知识点在实际应用中的价值”，这种结构感，对于我这种需要系统学习的初学者来说，简直是救命稻草。它不像某些教程那样，上来就抛出一堆生僻术语，而是循序渐进，仿佛一个经验丰富的老教师，耐心带着你一步步走过复杂的概念迷宫。

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读完这本书，我最大的感受是它成功地在“学术深度”和“工程实用性”之间找到了一个绝妙的平衡点。它既没有沦为一本枯燥的API手册，也没有变成一本只注重炫技而缺乏理论支撑的“黑魔法”指南。作者对Java语言特性（特别是早期Java版本的一些设计哲学）的阐述，有一种历史的厚重感，让人能理解为什么Java会发展成今天的样子。例如，在讲解Java的自动垃圾回收机制时，它没有停留在表面介绍GC的工作流程，而是深入探讨了分代收集的概念以及不同收集器（如Serial, ParallelGC）的应用场景，这些内容在很多入门书中是被完全跳过的。这种对底层原理的深入挖掘，让读者不仅会“用”Java，更能“理解”Java。最终的结果是，我感觉自己不再是仅仅会敲代码的工人，而更像是一个对工具的内在机制有所了解的工匠，这对于职业发展来说，是价值连城的。

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这本书的叙事风格，说实话，有点像一位沉稳且略带幽默感的工程师在给你做私教。它不像某些技术书籍那样，上来就高屋建瓴地谈论JVM的底层优化和设计哲学，而是非常接地气地从最基础的“Hello World”开始，每一个新的语法点、每一个新的API调用，作者都会配上一段详实的背景介绍和应用场景分析。最让我印象深刻的是它处理“异常处理”那一部分章节。很多入门书对这部分只是简单地罗列`try-catch-finally`的用法，但这本书却花了整整一个版面来讨论“何时应该抛出异常”以及“如何设计一个健壮的错误报告机制”，这已经超出了基础语法的范畴，开始触及软件工程的理念了。而且，书里的“小贴士”或者“注意”模块，简直是宝藏，里面记录的往往是作者多年实践中踩过的“坑”，比如某些特定JDK版本下的兼容性问题，或者某个看似简单的循环结构在特定数据规模下会导致的性能瓶颈。这些细节，绝对不是新手能凭空想出来的，读起来让人感觉非常踏实，仿佛正在跟一位真正上过战场的老兵学习。

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这本书的配套光盘（虽然现在已经不太常用光盘了，但那份心意值得称赞）提供的资源，体现了作者对“实践出真知”的深刻理解。我指的是书中所附带的那些源代码示例，它们的组织方式非常专业。每一个章节的代码都不是一个零散的脚本，而是被归类到一个结构清晰的工程目录中，通常会包含`src`、`doc`以及必要的配置文件。更重要的是，代码中充满了详尽的行内注释，这些注释的目的不是简单地解释“这行代码做什么”，而是更侧重于“为什么这么做”。比如，在一个涉及到文件I/O操作的例子中，作者会详细解释为什么选择了特定的缓冲大小，或者在关闭资源时为什么需要额外的检查，这简直就是一份活生生的代码审查报告。这种对细节的苛求，使得即便是初学者，在复制和运行这些代码时，也能感受到高质量软件开发的规范性。我甚至发现，通过研究这些范例代码的结构，我自己在写自己的练习代码时，都不自觉地开始注意目录结构和命名规范了。

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