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出版者:电子工业出版社

作者:张炜

出品人:

页数:452

译者:

出版时间:2002-9

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787505379411

丛书系列:

图书标签:

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• 编程入门
• 计算机科学

计算机科学与技术专业核心教材推荐：深入探索现代编程范式与实践 图书名称：《高性能分布式系统架构与实践》 作者： 张明，李华，王伟 编著 出版社： 电子工业出版社 出版时间： 2023年10月 --- 内容简介 在当前信息技术飞速发展的时代背景下，海量数据处理、高并发请求响应以及系统高可用性已成为衡量软件系统质量的核心标准。《高性能分布式系统架构与实践》一书，正是针对当前业界对大规模、高可靠性、低延迟系统构建能力的迫切需求而精心编写的。本书全面覆盖了从理论基础到前沿实践的完整知识体系，旨在为读者提供一套系统化、可操作的分布式系统设计与实现方法论。 本书的特点在于其理论深度与工程实践的完美结合，内容组织逻辑清晰，层层递进，完全聚焦于分布式系统的核心挑战与解决方案。 第一部分：分布式系统理论基石与基础模型（Chapter 1-4） 本部分旨在为读者打下坚实的理论基础，理解分布式系统区别于单机系统的根本复杂性所在。 第一章：分布式系统的基本概念与挑战 详细阐述了什么是分布式系统，其核心目标（如扩展性、可靠性、容错性）以及面临的固有挑战，包括网络延迟、部分失效、时间同步等。引入 CAP 原理、FLP 不可能定理的深入分析，帮助读者建立正确的系统设计哲学观。 第二章：进程间通信（IPC）的演进与选择 系统对比了传统的基于 Socket 的通信方式与现代高性能通信机制。重点讲解了基于消息传递的 RPC（远程过程调用）框架，如 gRPC 的设计哲学、Protocol Buffers 的序列化机制，以及异步消息队列（如 Kafka、RabbitMQ）在解耦与削峰填谷中的作用。 第三章：分布式一致性理论与算法 这是分布式系统的灵魂所在。本章深入探讨了强一致性、弱一致性和最终一致性的权衡。全面剖析 Paxos 算法的原理、推导过程以及其在工程中的变种——Raft 算法的日志复制、领导者选举机制。通过大量图示和伪代码，确保读者能透彻理解 Raft 协议的每一个关键步骤。 第四章：时间与状态管理 讨论了在无中心化环境中如何定义和同步时间。讲解了逻辑时钟（Lamport 逻辑时钟、向量时钟）在事件排序中的应用，以及分布式事务处理的基础——两阶段提交（2PC）和三阶段提交（3PC）的局限性，并引出 Saga 模式等补偿机制。 第二部分：数据存储与管理（Chapter 5-7） 数据的持久化和高效访问是任何大型应用的基础。本部分聚焦于如何设计和实现可扩展、高可用的数据存储方案。 第五章：分布式数据库选型与原理 对比分析了关系型数据库（RDBMS）在分布式环境下的扩展瓶颈。详细介绍 NoSQL 数据库的四大分类（键值存储、文档数据库、列族数据库、图数据库）的适用场景。重点剖析了 Cassandra 等列族数据库的 LSM-Tree 结构和一致性哈希的应用。 第六章：分布式事务与数据一致性维护 超越传统的 2PC 范畴，本章深入探讨了 NewSQL 数据库（如 TiDB、CockroachDB）如何结合分布式事务与 ACID 特性。讲解了基于快照隔离（Snapshot Isolation）和多版本并发控制（MVCC）的实现细节，以及如何通过分布式锁服务（如 ZooKeeper 或 etcd）来协调关键业务流程。 第七章：分布式缓存策略与一致性 阐述了缓存层在提升系统性能中的关键作用。讲解了主流的缓存一致性策略（如 Cache Aside, Read Through, Write Behind）。重点分析 Redis Cluster 的数据分片、槽位（Slots）分配机制，以及 Memcached 与 Redis 在内存管理和并发控制上的差异。 第三部分：系统架构设计与实践（Chapter 8-11） 本部分将理论知识应用于实际的系统架构构建中，涵盖了现代云原生应用的核心组件。 第八章：微服务架构的拆分与治理 详细讲解了从单体应用向微服务演进的路径和最佳实践。讨论了服务边界的合理划分原则（如 DDD 领域驱动设计）。深入介绍服务注册与发现机制（Consul, Eureka），以及 API Gateway 在流量控制、安全验证中的集成作用。 第九章：负载均衡与流量调度 全面分析不同层次的负载均衡技术。从 L4 层的四层转发（如 IPVS、LVS）到 L7 层的应用层分发（如 Nginx, HAProxy）。详细讲解了加权轮询、最少连接等算法，并引入了 DNS 轮询、地理位置路由等全局负载均衡策略。 第十十章：容错设计与弹性伸缩 关注系统面对故障时的自愈能力。讲解了熔断器（Circuit Breaker）、限流（Rate Limiting）和降级（Degradation）的设计模式，并介绍了 Netflix Hystrix/Resilience4j 等框架的应用。探讨了基于 Kubernetes 的 HPA（Horizontal Pod Autoscaler）如何实现高效的弹性伸缩。 第十一章：可观测性：监控、日志与追踪 在分布式系统中，故障定位的难度呈指数级增长。本章系统介绍 ELK/EFK 栈（Elasticsearch, Logstash/Fluentd, Kibana）在日志聚合中的应用。重点讲解分布式追踪系统（如 Jaeger, Zipkin）的原理，特别是 Span 的生成、上下文传播与链路分析方法。 第四部分：前沿趋势与运维保障（Chapter 12-13） 第十二章：云原生与容器化技术栈 聚焦于 Docker 和 Kubernetes（K8s）在构建和部署分布式应用中的核心作用。讲解 K8s 的核心组件（如 Master/Node, etcd, Controller Manager）的工作原理，以及 Service Mesh（如 Istio）如何在应用层面提供服务治理能力。 第十三章：大数据处理框架入门 简要介绍 Hadoop 生态中的 MapReduce 思想，并侧重于 Spark 的架构及其在内存计算上的优势。讨论 Spark Streaming 与 Flink 在实时流处理任务中的适用场景对比。 总结： 《高性能分布式系统架构与实践》不仅仅是一本理论参考书，更是一本实战指南。全书紧密贴合当前业界主流技术栈（如 Spring Cloud 生态、Kubernetes 集群），通过大量的真实案例和代码示例，帮助读者从“为什么会崩溃”深入到“如何设计不崩溃”的层面，是系统架构师、高级后端开发工程师及相关专业学生必备的进阶读物。阅读本书后，读者将能够独立设计和部署具备高可用性、高扩展性和强健容错能力的现代分布式应用系统。

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这本书的章节安排体现了一种清晰的“由表及里”的哲学。它没有一上来就抛出晦涩的语言规范，而是从最直观的Visual C++环境入手，比如如何配置项目属性，如何正确设置编译选项以确保与非托管DLL的链接无缝衔接。这种工程化的开端，极大地降低了初学者进入.NET C++世界的门槛。接着，它平稳地过渡到ATL/WTL的使用，详细对比了其与MFC在.NET时代下的适用性，这一点在很多新的教程中是完全缺失的。我特别欣赏它对资源管理部分的详尽论述，特别是如何使用智能指针（如`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`）来管理那些由非托管API返回的原始资源句柄，以及如何确保这些资源在垃圾回收器触发时能被正确释放。这种对资源生命周期严丝合缝的管理，是C++程序员的立身之本，书中对此的强调程度，远超出了仅仅强调“不要忘记`delete`”的层面。它真正教会你如何在混合编程模型中建立一套可靠的、自动化的清理策略，让人写代码时心里踏实许多。

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坦白说，这本书的阅读体验并非一帆风顺，它更像是攀登一座陡峭的技术山峰，需要极强的毅力和扎实的预备知识。我记得我刚翻开它的第三部分——关于.NET下的COM互操作性时，差点就想把它扔到一边。那些关于IDispatch接口、HRESULT错误码以及VARIANT结构体在托管环境中的复杂映射，即便是带着多年C++经验的我，也需要反复对照官方文档才能勉强跟上作者的思路。很多例子，比如如何在一个WinForm界面中嵌入一个原生的ActiveX控件，并确保其生命周期管理得当，代码量是相当可观的，而且对上下文的理解要求极高。但正是这种“硬核”的描述方式，让我最终获得了解决一个困扰我近半年的兼容性问题的关键钥匙。这本书的价值不在于它能让你快速做出一个漂亮的界面，而在于它能教会你在.NET的温室之外，如何保持C++那份野性和性能优势。它要求读者对指针、内存管理和底层API有本能的敬畏之心，否则，只是复制粘贴代码，只会得到一堆编译错误和难以调试的崩溃。这是一本需要用记号笔和草稿纸来辅助阅读的“实战教科书”。

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我手里这本的版本，印刷质量倒是中规中矩，但内容上的时间沉淀感是无法忽视的。当你看到书中还在大量讨论Visual Studio 2005或2008时代的特性，以及那些已经被标记为“已废弃”的某些命名空间或方法时，会产生一种奇妙的割裂感。毕竟，我们现在普遍在.NET 6或更高版本上工作，许多繁琐的底层操作已经被框架自身优雅地抽象掉了。然而，有趣的是，正是这种“过时”的视角，反而帮助我更好地理解了现代.NET框架的进步之处。通过学习作者当年是如何小心翼翼地手动处理线程同步、如何用复杂的Lock机制来保护共享资源，我能更深刻地体会到现代`async/await`和`Task Parallel Library (TPL)`带来的便利与优雅。这本书提供了一个绝佳的“历史快照”，让你能够站在过去的肩膀上，更清晰地审视当前技术栈的演进路线。对于那些希望深入理解.NET历史和平台底层演进的工程师来说，它像是一部技术考古报告，充满了对早年技术限制的深刻反思和巧妙规避。

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从一个纯粹的用户体验角度来看，这本书的插图和代码格式确实有些粗糙，可能是受限于当时的出版技术。很多关键的内存布局图示，如果能用更现代的流程图或颜色区分来标注，理解起来会更加迅速。但是，抛开这些视觉上的瑕疵，其文本的精确性是毋庸置疑的。作者在阐述多线程并发访问同一个非托管内存块时，引用了大量的操作系统级别的同步原语，并将其与.NET的同步上下文进行了对应，这种跨领域的知识融合令人印象深刻。我曾尝试用其他几本专注于现代C#的书籍来解决一个跨进程通信中涉及到数据序列化的难题，但收效甚微。直到我回顾这本书中关于.NET序列化器如何处理自定义结构体跨越托管边界时所产生的字节流差异，我才找到了症结所在。这本书的价值在于它提供了一个全面的、不回避复杂性的视角，它没有试图将C++.NET描绘成一个简单的工具，而是将其定位为一个需要深刻理解底层机制才能驾驭的强大平台。它更像是一位经验丰富的导师，指引你穿过技术迷雾，而不是一个简单的菜谱。

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这本厚厚的《Visual C++.NET程序设计与应用》摆在桌面上，光是封面那种略显老派的配色和字体，就让人联想到那个时代编程教学的严谨与扎实。我当初买它，主要是因为手头现有的几本C#的书籍在深入到MFC和Win32 API的底层交互时显得力不从心，总觉得隔着一层厚厚的.NET框架在摸索。这本书的结构非常系统，它不是那种只教你拖拽控件然后调用API的“傻瓜式”教程。相反，它花了大量的篇幅去讲解CLR的工作原理、托管代码与非托管代码之间的桥接机制，特别是涉及到P/Invoke（平台调用）的那几个章节，简直是为我这种需要和遗留C++库打交道的开发者量身定做的。作者似乎特别注重“为什么”而不是仅仅“怎么做”，这一点非常可贵。对于如何利用C++/CLI来封装那些性能要求极高的底层计算模块，并将其安全地暴露给上层C#应用使用，书中提供的代码示例详尽到令人发指的地步，连内存模型的细微差异都做了深入剖析。读完前三章，我才真正明白，原来我们日常使用的那些看似透明的类型转换背后，隐藏着如此复杂的元数据管理和JIT编译过程。这本书的深度远超出了普通的应用速成指南，它更像是一本结合了理论深度和工程实践的参考手册，尤其适合那些希望彻底弄清.NET平台下C++角色定位的资深程序员。

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