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出版者:旗標

作者:洪維恩

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005年06月16日

价格:NT$ 680

装帧:

isbn号码:9789574422609

丛书系列:

图书标签:

• Matlab
• 编程
• 科学计算
• 工程数学
• 数值分析
• 算法
• 软件开发
• 技术
• 计算机
• 数学

深入浅出：现代编程范式与实践指南 本书聚焦于构建健壮、高效且易于维护的软件系统的核心原则与最新技术实践，旨在为读者提供一套超越特定工具限制的、普适性的编程思维框架。 第一部分：计算思维的重塑与基础构建 第一章：编程哲学的演进与现代计算观 本章将带领读者回顾计算机科学领域中编程范式的变迁，从早期的指令式编程到结构化编程，再到面向对象编程（OOP）的成熟与当前的函数式编程（FP）复兴。我们将深入探讨“计算思维”的内涵，它不仅仅是解决问题的步骤排列，更是对复杂系统进行抽象、分解与自动化的系统性思考过程。重点分析如何在不同约束条件下（如性能要求、可维护性、并行处理能力）选择最合适的思维模型。 核心概念： 不可变性（Immutability）的价值、副作用的控制、纯函数的定义与优势。 实践案例： 通过一个简单的排序算法，演示命令式、面向对象和函数式三种视角下的设计差异与权衡。 第二章：数据结构与算法的性能优化 优秀的程序源于高效的数据组织。本章不再停留于基础数据结构（如数组、链表、树）的表面介绍，而是着眼于它们在实际应用场景下的深层次性能考量。我们将详细剖析内存布局、缓存局部性（Cache Locality）对算法执行速度的影响，并引入高级数据结构的应用场景，例如跳跃表（Skip Lists）在动态集合中的应用，以及B-树在数据库索引中的核心地位。 关键技术： 摊还分析法（Amortized Analysis），理解操作序列的平均成本。 高级主题： 涉及图算法在网络分析中的应用，以及如何利用位运算（Bit Manipulation）进行极致的内存优化。 第三章：高效能代码的基石——内存管理与并发基础 理解程序如何在硬件上运行是写出高性能代码的前提。本章深入探讨现代操作系统中的内存层次结构（寄存器、L1/L2/L3缓存、主存、磁盘）。我们将详细讲解垃圾回收机制（GC）的工作原理，包括分代回收、标记-清除、复制收集等策略的优劣，以及如何通过代码设计来最小化GC的开销。 并发模型： 线程与进程的区别，同步机制（锁、信号量、互斥量）的正确使用。 潜在陷阱： 深入剖析死锁（Deadlock）、活锁（Livelock）和竞态条件（Race Condition）的成因，并提供避免这些问题的工程化解决方案。 第二部分：软件工程的实践与系统设计 第四章：模块化、解耦与设计模式的实战应用 本部分强调如何将复杂的系统分解为可管理、可测试的组件。我们将以《设计模式：可复用面向对象软件的基础》中的经典模式为起点，但重点在于其背后的设计原则——SOLID（单一职责、开闭原则等）。本章不只是罗列模式名称，而是探讨在面对具体需求变化时，如何“恰到好处”地应用工厂、策略、观察者等模式来提高系统的灵活性。 架构视角： 服务定位器模式与依赖注入（DI）框架的实现原理。 接口契约： 强调定义清晰、稳定的接口作为模块间通信的准则，以及如何利用接口隔离原则（ISP）来抵抗不必要的依赖。 第五章：测试驱动开发（TDD）与持续集成/持续交付（CI/CD） 现代软件开发流程的核心在于快速反馈和质量保障。本章详细阐述TDD的“红-绿-重构”循环如何驱动清晰的设计。我们将区分单元测试、集成测试和端到端测试的适用范围和编写方法。 测试的艺术： 如何处理依赖的隔离——使用Mock、Stub和Fake对象构建健壮的测试环境。 自动化流水线： 构建一个简化的CI/CD流程示例，讲解版本控制（Git流）如何与自动化构建、测试和部署流程无缝集成，确保代码质量的持续稳定性。 第六章：面向领域的高级抽象——领域驱动设计（DDD）简介 对于构建复杂业务系统的开发者而言，理解业务语言至关重要。本章引入领域驱动设计（DDD）的核心概念，旨在将代码结构与业务模型紧密对齐。 核心要素： 限界上下文（Bounded Context）的划分、实体（Entity）、值对象（Value Object）、聚合（Aggregate）的定义与边界管理。 建模实践： 如何通过“通用语言”（Ubiquitous Language）确保开发团队与领域专家之间的沟通效率，并将其直接映射到代码实体中。 第三部分：性能剖析与系统优化 第七章：程序性能分析工具与瓶颈定位 编写代码容易，但找出程序慢在哪里却需要科学的方法。本章专注于使用专业的性能分析工具（Profilers）来揭示程序的真实行为。我们将学习如何解读CPU时间消耗、内存分配热点、I/O等待时间等关键指标。 火焰图解析： 深入学习使用火焰图（Flame Graphs）可视化调用栈，快速识别CPU热点。 I/O优化： 探讨异步I/O和零拷贝（Zero-Copy）技术在处理高吞吐量数据流中的作用。 第八章：网络通信协议与分布式系统的挑战 在微服务和大规模应用日益普及的今天，理解网络通信是优化性能的另一关键维度。本章将解析TCP/IP协议栈的关键特性，对比RESTful API、gRPC等通信范式在不同场景下的适用性。 分布式一致性： 简要介绍CAP理论，并探讨Paxos和Raft协议在实现高可用和一致性之间的权衡。 序列化效率： 对比JSON、XML与Protocol Buffers/Avro在传输效率和模式演进能力上的差异。 总结：面向未来的开发者 本书的最终目标是培养一种持续学习和批判性思考的习惯。我们提供的不仅仅是技术栈的罗列，而是一套能够应对未来技术迭代的底层逻辑。通过掌握这些基础和高级概念，读者将有能力评估新技术、设计可扩展架构，并最终交付高质量的软件产品。

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这本书在处理一些高级的数学工具箱的使用时，展现出一种奇怪的脱节感。比如，在涉及信号处理（Signal Processing Toolbox）或控制系统（Control System Toolbox）的示例时，它们往往只是简单地调用了工具箱中的某个函数，然后就结束了。这让我不禁思考，这本书的定位究竟是MATLAB编程本身，还是对特定工具箱功能的简单介绍手册？作为一个希望通过学习MATLAB来解决复杂工程问题的用户，我更看重的是如何将这些强大的工具箱功能，与MATLAB自身的编程逻辑（如自定义函数、数据结构管理）无缝地结合起来。例如，当处理一个时间序列数据时，我希望能看到一个完整的流程：如何用MATLAB的脚本组织数据读取、如何应用工具箱进行滤波和谱分析，最后如何用结构体或类来封装结果。这本书的示例往往只关注工具箱函数那一“点”，而忽略了整个工作流的构建和管理。这种碎片化的讲解方式，使得读者很难建立起一个宏观的项目开发视野，只能被动地接受零散的工具点知识。

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从语言风格的角度来看，这本书的叙述方式显得过于学术化和冗长，缺乏一种亲切的、鼓励探索的语调。每当引入一个新的编程概念，作者似乎总要先用一段冗长的定义来铺垫，仿佛在撰写一篇期刊论文而非一本技术指南。这种风格对于已经非常熟悉编程概念的专家可能适用，但对于我这种需要通过类比和直观解释来巩固理解的读者来说，无疑是一种负担。书中对错误处理（Error Handling）的讨论也相对薄弱，仅仅提到了`try-catch`结构的基本用法，但对于如何编写健壮的、能应对多种异常情况的生产级代码，缺乏深入的指导和最佳实践的建议。我希望看到更多关于输入参数验证、程序中断时的状态保存等实用技巧。总而言之，这本书给我的感觉是“正确”但“沉重”，它提供了足够的技术信息，但未能将这些信息以最有效、最吸引人的方式传递给广大的学习者群体，最终导致学习过程中的体验略显枯燥和低效。

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这本书的装帧和设计初看之下，确实给人一种严谨、专业的感觉，封面色调沉稳，字体选择也偏向技术手册的风格，这对于一本涉及具体编程环境的书来说，是件好事。我原本期待它能像一本详尽的“工具书”那样，把我从MATLAB基础语法的泥潭中彻底解救出来。然而，实际阅读体验却有些出乎意料。首先，它在对新概念的引入上，节奏把握得有些令人捉摸不透。有些基础到不能再基础的函数，比如矩阵的创建和基本运算，却被用极其繁复的篇幅和略显晦涩的数学语言进行了阐述，仿佛默认读者已经具备了扎实的线性代数背景，并且对编程逻辑有着本能的直觉。这使得初次接触MATLAB，或者希望通过这本书快速建立起编程框架的读者，可能会在中途感到气馁。我尝试按照章节顺序进行学习，但在处理到涉及M文件结构和函数句柄的部分时，感觉作者更倾向于展示“能做什么”，而非清晰地勾勒出“应该怎么做”的清晰路径。例如，关于面向对象编程在MATLAB中的应用，虽然提到了相关的类和对象概念，但缺乏足够多的、贴近实际工程问题的代码实例来佐证其优势和应用场景。整体来看，这本书更像是一位经验丰富的老工程师留下的笔记集锦，信息量是足够的，但组织结构上的连贯性和对新手友好的引导性，则有待商榷。

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我对其中关于“性能优化”章节的期望值非常高，毕竟MATLAB的运行速度一直是工程师们讨论的焦点之一。我期待看到深入剖析向量化操作的底层原理，以及如何有效地利用MATLAB内置的并行计算工具箱（Parallel Computing Toolbox）来加速大规模矩阵运算。然而，这一部分的内容显得有些浮光掠影。作者似乎只是泛泛地提到了“避免使用For循环”的黄金法则，并给出了一两个简单的向量化对比例子。这对于我正在处理的一个需要迭代数百万次的有限元分析模型来说，提供的指导价值微乎其微。我需要的是针对特定计算模式（比如稀疏矩阵求解或FFT运算）的具体优化技巧、内存分配的最佳实践，以及如何使用Profiler工具进行精准瓶颈分析的详细步骤。这本书中的这部分内容，感觉像是为了满足目录结构完整性而匆匆添加的，缺乏那种真正能让人代码速度提升一个数量级的“干货”。如果我想要解决实际生产环境中的效率瓶颈，这本书提供的思路深度显然是不够的，更像是停留在入门“为什么要做优化”的层面，而没有深入到“如何精细地做优化”的技术细节。

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这本书的排版和图示部分，给我留下了一种强烈的“上个世纪技术文档”的印象。虽然内容本身也许是与时俱进的，但视觉传达的体验却着实让人精神一振后又迅速冷却。大量的纯文本堆砌，使得原本抽象的算法流程变得更加难以消化。尤其是在讲解GUI设计模块时，截图的清晰度和分辨率似乎停留在十几年前的水平，导致界面元素的细节辨识起来颇费眼力。我尤其希望在介绍复杂的数据可视化功能时，能看到更多高质量的三维绘图示例，配以详细的参数解释，以便我能直接复制并微调出我需要的图表样式。很遗憾，这本书在这方面提供的支持相当有限。多数图例似乎仅仅是为了“证明”某个函数能够运行，而非“展示”其最佳实践的应用效果。对于我这种视觉驱动的学习者而言，这极大地降低了阅读的动力。每当遇到一个复杂的循环结构或者一个需要调试的错误时，我发现自己不得不频繁地切换到MATLAB的官方帮助文档，这说明这本书在作为独立学习资源的完整性上存在明显的短板。它更像是一本辅助参考书，而非一本可以让你完全沉浸其中，逐步构建知识体系的主教材。

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最好用的MATLAB7的入门书籍，全是回忆呀。

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