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出版者:清华大学出版社

作者:彭澄廉

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:38.0

装帧:平装（带盘）

isbn号码:9787302089902

丛书系列:

图书标签:

• 安全运营
• SOC
• 网络安全
• 信息安全
• 威胁情报
• 安全事件响应
• 攻击检测
• 防御
• 安全分析
• 渗透测试

好的，以下是一份名为《代码炼金术》的图书简介，内容侧重于软件架构、性能优化和系统安全，与《挑战SOC》的主题（通常指安全运营中心或特定安全领域）形成对比，并力求详实、自然，不显刻意： --- 《代码炼金术：构建高可靠性、高性能的现代软件系统》 摘要 在数字基础设施日益庞大、用户期望不断攀升的今天，软件的可靠性与性能已成为衡量企业竞争力的核心指标。本书并非聚焦于某一特定领域的安全防护或合规流程，而是深入探讨构建和维护健壮、高效、可扩展的软件系统的底层原理与实践。《代码炼金术》是一本献给资深开发者、架构师以及技术领导者的实战指南，它将复杂的技术概念转化为可操作的蓝图，旨在指导读者将“能跑起来的代码”提升至“业界领先的工程标准”。我们聚焦于性能瓶颈的诊断艺术、并发处理的复杂性、分布式事务的实现难题，以及如何设计出具备内在韧性的架构，使其能够在不断变化的环境中持续稳定运行。 第一部分：性能的底层逻辑——超越表象的优化 第一章：CPU缓存的秘密与指令集优化 现代软件性能的瓶颈往往不在于算法复杂度，而在于硬件层面的交互效率。本章将带领读者深入了解现代处理器的工作原理，特别是L1、L2、L3缓存的层级结构、缓存一致性协议（如MESI）以及分支预测对程序执行的影响。我们将探讨如何通过数据布局的优化（如结构体对齐、内存预取）和编译器特定的优化选项，实现微秒级的性能提升。读者将学会如何使用性能分析工具（如`perf`或VTune）精确地定位到热点代码行，并理解缓存未命中（Cache Misses）带来的真实成本。 第二章：内存管理的艺术与代价 内存分配与回收是程序运行时最频繁的操作之一。本书将详细剖析不同语言（C++的`malloc`/`new`，Java的G1/Shenandoah收集器，Go的Pacer算法）下的内存分配器实现细节。重点关注内存碎片化、对象生命周期管理以及逃逸分析（Escape Analysis）如何决定对象被分配在栈还是堆上。我们将通过实战案例，展示如何设计无锁或低锁的数据结构，以最大限度地减少垃圾回收（GC）停顿时间，尤其是在处理高吞吐量交易系统时的调优策略。 第三章：I/O吞吐量的极限挑战 磁盘、网络和用户交互构成了系统的I/O边界。本章将对比同步阻塞I/O、非阻塞I/O模型（NIO）以及基于事件驱动的模型（如epoll/kqueue）。我们将深入探讨零拷贝技术（Zero-Copy）在文件传输中的应用，以及现代网络协议栈（TCP/UDP）的内核优化。对于分布式系统而言，如何有效地管理连接池、处理背压（Backpressure）以及选择合适的序列化协议（Protocol Buffers vs. FlatBuffers）是决定整体吞吐量的关键。 第二部分：架构的韧性——设计可扩展与自愈的系统 第四章：微服务时代的边界划分与契约设计 随着单体应用向分布式架构迁移，服务边界的合理划分成为首要难题。本章不讨论“应该拆分”的口号，而是提供一套基于业务能力、耦合度分析和领域驱动设计（DDD）的实用方法论，来确定服务间的界限。在此基础上，我们将重点讲解服务间通信的模式选择（同步RPC vs. 异步消息队列），并深入探讨API版本控制、数据契约的演进策略，确保系统在快速迭代中保持兼容性。 第五章：分布式事务的沉浮与最终一致性 在分布式环境中，保证数据的一致性是工程中最具挑战性的领域之一。本章将系统性地梳理经典解决方案：两阶段提交（2PC）的局限性、三阶段提交（3PC）的改进以及Saga模式的灵活应用。我们将详细分析TCC（Try-Confirm-Cancel）的工作流程与补偿机制，并探讨如何利用事件溯源（Event Sourcing）和命令查询职责分离（CQRS）来简化事务管理，实现高可用下的最终一致性保证。 第六章：高可用架构的故障隔离与容错机制 可靠性并非源于“永不失败”，而是源于“快速恢复”。本章专注于架构层面的容错设计。我们将讨论熔断器（Circuit Breakers）、限流（Rate Limiting）和舱壁（Bulkheads）模式在实际部署中的应用。读者将学习如何构建有效的健康检查（Health Checks），实现自动化故障切换，以及设计幂等性操作以安全地重试失败请求。重点内容包括状态机在故障恢复流程中的建模，以及利用混沌工程思想对系统韧性进行主动验证的方法。 第三部分：代码的工程化——可维护性与可观测性 第七章：数据结构与算法的工程实践 理论知识必须与工程实践相结合。本章回归基础，但视角更侧重于大型系统中的特定需求。例如，如何为缓存系统选择合适的淘汰策略（LRU/LFU变体），如何使用布隆过滤器（Bloom Filters）在不引入额外存储的情况下进行成员查询，以及在数据库索引设计中B+树的实际性能考量。关键在于理解选择特定数据结构所带来的时间和空间复杂度的实际工程权衡。 第八章：可观测性的三要素与深度诊断 现代系统黑盒化趋势要求我们建立强大的可观测性体系。本章超越简单的日志记录，深入讲解指标（Metrics）、分布式追踪（Distributed Tracing）和结构化日志的黄金三角。我们将探讨如何使用OpenTelemetry等标准来采集端到端的调用链数据，如何设计关键业务指标（RED/USE方法论），以及如何利用时序数据库对海量运行数据进行高效聚合和分析，从而在故障发生时实现“无缝诊断”。 第九章：构建代码的防御性文化 本书的收官部分着眼于团队的长期健康。优秀的软件不仅要快，还要易于理解和修改。本章讨论静态分析工具（Linters）的最佳配置、防御性编程的原则（如假设输入无效、显式错误处理），以及如何设计清晰的错误码体系，使调试过程更加高效。我们还将探讨代码评审（Code Review）的流程优化，确保复杂设计决策能够被团队成员充分理解和内化，从而将“炼金术”的智慧传承下去。 --- 《代码炼金术》是一本关于如何从根本上提升软件质量的深度著作，它要求读者具备扎实的编程基础，并渴望超越“功能实现”的层面，去掌握构建下一代复杂系统的核心工程能力。 ---

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