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出版者:上海科学普及出版社

作者:李骥

出品人:

页数:405

译者:

出版时间:2004-7-1

价格:35.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787542724090

丛书系列:

图书标签:

• Windows
• 技巧
• 秘籍
• 系统优化
• 故障排除
• 实用工具
• 效率提升
• 电脑维护
• 办公软件
• IT技术

编程之道：从基础到精通的软件构建之旅 本书简介 在信息技术日新月异的今天，软件开发能力已成为衡量个人技术素养的重要标尺。本书《编程之道：从基础到精通的软件构建之旅》旨在为渴望掌握扎实编程基础并逐步迈向高级软件架构的读者，提供一套系统、全面且实用的学习路径。我们不谈及任何关于操作系统（如Windows）的特定技巧或秘籍，而是专注于软件工程的核心原则、编程语言的精髓以及构建健壮系统的思维模式。 本书结构严谨，内容涵盖了从初学者入门到资深开发者所需掌握的关键知识领域，确保读者在阅读过程中能够建立起完整的知识框架。 --- 第一部分：编程思维与基础构建（奠基石） 本部分着重于培养读者的计算思维，这是任何成功编程生涯的基石。我们强调“理解”而非“记忆”代码的逻辑。 第一章：计算思维的建立与逻辑推理 软件开发首先是一种逻辑活动。本章将深入探讨算法的本质，如何将现实世界的问题抽象化、模型化，并转化为计算机可以执行的精确指令序列。 问题分解与抽象化： 学习如何将复杂系统拆解为可管理的小模块，并识别出问题的核心数据结构和操作。 流程控制的艺术： 详述顺序、分支和循环结构在不同编程范式中的体现，重点分析递归思维在处理复杂数据结构（如树和图）时的优雅性。 逻辑与布尔代数在编程中的应用： 深入讲解如何利用逻辑运算符构建高效、无歧义的条件判断语句，理解短路求值对程序性能的影响。 第二章：核心数据结构剖析 数据结构是程序的骨架。本书将摒弃对特定语言库函数的简单罗列，转而深入剖析每种数据结构背后的空间和时间复杂度。 线性结构精讲： 数组、链表（单向、双向、循环）的内存布局、插入与删除的性能权衡。重点分析动态数组（如向量）实现背后的扩容机制。 非线性结构深度探索： 栈（Stack）与队列（Queue）的先进先出/后进先出原则，及其在函数调用栈、任务调度中的实际应用。 树与图的遍历与应用： 详细阐述二叉搜索树（BST）的平衡性问题（如AVL树、红黑树的原理简介），以及图论基础在网络路由、依赖关系分析中的核心地位。 第三章：语言无关的编程范式 本章致力于提升读者的通用编程能力，使其能够快速适应任何新的编程语言。 结构化编程回顾： 强调代码清晰度和可维护性。 面向对象设计（OOD）的哲学： 深入讲解封装、继承和多态的真正含义。重点探讨“组合优于继承”的设计原则，以及接口（Interface）在定义契约中的关键作用。 函数式编程初探（FP）： 介绍纯函数、不可变性（Immutability）的概念，理解高阶函数如何提升代码的表达力和并行计算的安全性。 --- 第二部分：软件工程与系统设计（构建坚固的堡垒） 掌握了基础语法后，本部分引导读者关注如何构建“好”的软件，即高效、可维护、可扩展的系统。 第四章：内存管理与性能优化基础 理解程序运行时资源是如何被分配和回收的，是写出高性能代码的前提。 堆与栈的终极区别： 详尽描述局部变量、全局变量和动态分配对象在内存中的位置和生命周期。 垃圾回收（GC）机制概述： 探讨标记-清除、复制和分代回收的基本思想，理解GC暂停对应用延迟的影响（不涉及特定语言的GC调优，而是原理阐述）。 缓存友好性与局部性原理： 分析CPU缓存的工作方式，如何通过数据布局优化来提升代码运行速度。 第五章：并发、并行与多线程设计 在多核处理器成为标配的时代，并发编程是软件设计中不可回避的挑战。 并发模型对比： 区分进程与线程的概念，理解同步（Synchronous）与异步（Asynchronous）编程的不同场景。 锁机制与同步原语： 深入解析互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）和条件变量（Condition Variable）的用途和潜在陷阱（如死锁、活锁）。 无锁编程的思维导图： 介绍原子操作（Atomic Operations）的基本概念，作为避免复杂锁机制的一种高级手段。 第六章：数据库交互与持久化设计 数据是应用的核心。本章侧重于数据存储的原理和优化，而非特定数据库的操作命令。 关系型数据库的理论基础： ACID特性、事务的隔离级别及其对并发访问的影响。 索引的秘密： 详解B+树结构如何实现快速查找，以及索引失效的常见原因和优化策略。 NoSQL的适用场景： 对比键值存储、文档数据库和图数据库的适用性，理解数据模型选择对系统扩展性的影响。 第七章：软件架构与设计模式的实战应用 本章是迈向高级工程师的关键一步，关注如何组织大型代码库。 SOLID原则的深度解读： 不仅仅是罗列五个原则，而是通过实际案例展示违反这些原则导致的系统僵化，以及遵循它们带来的灵活性。 常见架构模式分析： 探讨分层架构、微服务架构的优缺点，以及它们在不同规模项目中的权衡。 设计模式的场景化应用： 重点讲解创建型（如工厂、单例）、结构型（如适配器、装饰器）和行为型（如观察者、策略）模式在解耦和复用代码中的实际价值，强调模式是解决特定问题的工具，而非教条。 --- 第三部分：工程化与质量保障（交付可靠的软件） 优秀的软件不仅要能运行，还要能长期稳定运行，并易于协作和维护。 第八章：版本控制与协作流程 Git作为现代开发的标准工具，其底层原理和高效工作流至关重要。 Git对象的本质： 探究快照（Snapshot）与内容寻址存储的机制，理解HEAD、索引（Staging Area）和远程仓库的关系。 高级分支策略： 详细分析Git Flow、GitHub Flow等主流协作模型，以及如何利用Rebase和Cherry-pick进行干净的历史记录管理。 第九章：测试驱动开发（TDD）与持续集成（CI） 本书倡导将测试视为软件设计的一部分，而非事后的检查工作。 测试金字塔理论： 单元测试、集成测试和端到端测试的比例与侧重点。 Mocking与Stubbing的艺术： 如何在单元测试中隔离依赖，确保测试的焦点集中在被测逻辑本身。 持续集成/持续部署（CI/CD）的价值： 描述自动化构建、测试和部署流水线如何缩短反馈周期，提升交付质量。 第十章：调试、性能分析与代码审查实践 本书的收尾部分聚焦于生产环境的维护和团队协作的质量提升。 高效调试技巧： 介绍断点调试的高级功能（条件断点、观察表达式），以及使用日志系统进行远程故障排查的策略。 火焰图与性能瓶颈定位： 介绍如何利用采样工具分析CPU热点，将优化工作聚焦在最有价值的代码段。 建设性的代码审查： 探讨如何通过同行评审机制，不仅发现Bug，更重要的是知识共享和设计思路的碰撞，构建团队共同的质量标准。 --- 结语 《编程之道：从基础到精通的软件构建之旅》的目的，是帮助读者构建一个坚不可摧的软件工程知识体系。我们专注于通用的、跨越语言的底层原理和设计哲学。掌握了这些，无论未来编程语言如何演变，您都将具备构建复杂、可靠系统的核心能力。这不是一本关于“如何快速做某件事”的速成指南，而是一部旨在塑造“如何思考和构建”的长期修行手册。

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