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出版者:外研社

作者:卜玉坤 张艳莲 邹佳新 宋宏亮

出品人:

页数:345

译者:

出版时间:2002-1

价格:25.90元

装帧:

isbn号码:9787560019956

丛书系列:

图书标签:

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编程之道：从零到精通的软件开发之旅 书籍定位： 本书旨在为有志于软件开发领域的初学者和有一定基础的进阶者提供一套系统、深入且实用的学习路线图。它不侧重于特定语言的语法细节，而是聚焦于构建健壮、高效、可维护软件所需的核心概念、设计哲学和工程实践。 目标读者： 计算机科学专业学生、希望转行进入软件行业的职场人士、希望系统梳理知识体系的初级工程师，以及寻求提升架构思维的高级开发者。 --- 第一部分：基石——理解计算的本质与数据结构（约400字） 本篇内容将带领读者深入理解计算机科学的底层逻辑，为后续复杂的软件构建打下坚实的基础。我们不会停留在表面的“如何使用”，而是探究“为何如此设计”。 1. 计算机系统概览与冯·诺依曼结构重思： 回顾经典的冯·诺依曼架构，但着重分析现代处理器（如乱序执行、流水线、缓存一致性）如何优化这一基础模型。深入探讨指令集架构（ISA）对软件性能的影响，以及不同层次的抽象（从硬件寄存器到高级语言）如何协同工作。 2. 算法的艺术与效率度量： 超越时间复杂度和空间复杂度的标准分析，本章引入更贴近实际工程的度量标准，如缓存命中率、分支预测的成本。我们将重点剖析经典排序和搜索算法（如快速排序、B树）在不同硬件环境下的实际表现差异。引入摊还分析法（Amortized Analysis），用于评估动态数据结构（如哈希表、斐波那契堆）的长期性能。 3. 核心数据结构的深度剖析： 不仅介绍链表、栈、队列，更专注于平衡树（AVL, Red-Black Tree）的旋转机制及其在数据库索引中的应用。深入讲解图论在网络路由、社交网络分析中的实际建模技巧，特别是最小生成树算法（Prim/Kruskal）在资源分配问题中的工程化实现。对布隆过滤器（Bloom Filter）和跳跃表（Skip List）进行详细的性能建模，展示它们在分布式缓存和大规模数据检索中的价值。 --- 第二部分：结构——软件设计与架构模式（约550字） 本部分是本书的核心，探讨如何将零散的组件组织成可扩展、可维护的软件系统。我们关注的重点是从“能跑”到“优雅运行”的转变。 1. 面向对象设计原则的再审视与超越（SOLID+）： 我们不仅讲解SOLID五大原则，更通过大量反面案例分析违反这些原则导致的“代码腐烂”。引入依赖倒置原则（DIP）在微服务通信中的具体实践，并探讨在函数式编程范式下，如何用不可变性（Immutability）来替代传统继承带来的耦合问题。引入“组合优于继承”的深层原因分析。 2. 设计模式的场景化应用： 本书不罗列设计模式，而是构建真实的企业级场景库。例如，在处理高并发日志写入时，生产者-消费者模式结合中介者模式的优势；在构建灵活的插件系统时，桥接模式（Bridge）和策略模式（Strategy）如何协同工作。重点解析门面模式（Facade）在复杂API封装中的必要性，以及命令模式（Command）在实现撤销/重做功能时的强大能力。 3. 软件架构风格的演进： 从经典的三层架构到现代的微服务架构，本章系统梳理架构风格的权衡取舍。深入讨论事件驱动架构（EDA）的设计要点，包括事件的可靠传递、幂等性处理。对六边形架构（Hexagonal Architecture/Ports and Adapters）进行详尽的分解，强调将核心业务逻辑与外部基础设施的解耦，确保业务代码的纯净性。探讨领域驱动设计（DDD）的核心概念——限界上下文（Bounded Context）的划分艺术及其对微服务边界的指导作用。 --- 第三部分：实践——工程化、并发与质量保障（约550字） 软件的生命周期管理和交付质量是衡量工程水平的关键指标。本部分聚焦于如何将设计蓝图转化为稳定运行的生产系统。 1. 并发编程与并行处理的陷阱与优化： 深入研究多线程环境下的同步机制。不仅限于互斥锁（Mutex），我们将详细分析读写锁（RWLock）的使用场景以优化读多写少的场景。重点分析并发容器（如ConcurrentHashMap）的内部实现原理，揭示其如何避免传统Java集合在并发环境下的竞态条件。引入无锁编程（Lock-Free）的概念，探讨原子操作（Atomic Operations）和CAS（Compare-and-Swap）机制在构建高性能并发组件中的作用。 2. 性能调优与瓶颈定位： 性能优化是一个系统工程。我们教授如何使用专业的性能分析工具（如火焰图、性能计数器）来识别CPU热点和内存访问瓶颈。深入分析I/O模型（阻塞、非阻塞、异步I/O）对系统吞吐量的影响，并指导读者理解操作系统层面（如TCP/IP协议栈、零拷贝技术）对应用性能的制约。 3. 健壮性与可观测性： 现代系统必须具备自我修复的能力。本章讨论容错设计，包括超时、重试机制的合理设置（指数退避策略），以及断路器（Circuit Breaker）模式在防止级联故障中的应用。引入可观测性（Observability）的三大支柱——指标（Metrics）、日志（Logging）和追踪（Tracing），并指导读者如何设计有效的分布式追踪系统，以便快速定位跨服务请求的延迟根源。本书强调测试驱动开发（TDD）在构建高可靠性代码中的核心地位，涵盖单元测试、集成测试和契约测试。 --- 结语： 学习编程不是学习工具，而是学习一种解决问题的思维范式。本书提供的不是一本速查手册，而是一套助你穿越技术迷雾、构建持久系统的思维框架和工程智慧。掌握这些核心理念，你将能够驾驭任何新兴技术，从容应对软件工程领域的永恒挑战。

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