Fortran 90编程指南(第3版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

作者:

出品人:

页数:310

译者:袁驷

出版时间:1900-01-01

价格:27.0

装帧:平装

isbn号码:9787040079371

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深入探索：现代软件工程与高性能计算的基石 聚焦：现代软件架构、并发编程及前沿计算范式 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，探讨在当前快速发展的计算领域中，那些支撑复杂系统构建和高效算法实现的现代软件工程实践、核心架构模式以及前沿的计算理论。我们不再局限于单一编程语言的语法细节，而是将重点放在构建健壮、可维护、高性能的大型应用所必需的跨学科知识体系上。 第一部分：现代软件架构与设计模式的精炼（约400字） 在软件复杂性日益增加的今天，清晰的架构是项目成功的先决条件。本部分将剖析当前业界主流的软件设计范式，从经典的面向对象设计原则（SOLID）出发，深入探讨微服务架构（MSA）的落地细节，包括服务间通信机制（如 gRPC 与消息队列的权衡）、数据一致性的分布式事务处理，以及服务网格（Service Mesh）在流量管理和可观测性方面的应用。 我们将详细阐述领域驱动设计（DDD）的核心概念——限界上下文（Bounded Context）、实体（Entity）、值对象（Value Object）和聚合根（Aggregate Root）的实际建模过程。通过一系列真实的案例分析，读者将学习如何根据业务复杂性选择合适的架构层次，并掌握如何通过依赖倒置原则（DIP）和依赖注入（DI）来解耦组件，从而提高系统的可测试性和灵活性。此外，书中还会涵盖如何利用领域事件（Domain Events）和事件溯源（Event Sourcing）来构建高可靠、可审计的业务流程系统。 第二部分：高性能计算与并行化策略（约550字） 本部分将目光投向对计算效率有极致要求的领域，重点解析现代多核处理器和分布式集群的编程模型。我们不再讨论底层的内存访问模式（如缓存局部性），而是专注于如何利用高级抽象来管理大规模并行性。 首先，我们将系统性地介绍并行计算的理论基础，包括数据并行与任务并行的区别，以及如何使用并行模型（如任务图、流式模型）来有效利用多核资源。书中详尽对比了目前主流的并行编程框架——例如，聚焦于线程安全和数据同步的并发原语（锁、原子操作、无锁数据结构）的正确使用场景与陷阱；同时，也会深入探讨基于消息传递的并行计算模型，阐述如何设计高效的通信协议以最小化网络延迟和同步开销。 随后，我们将探讨异构计算的编程范式。这不仅仅包括对 GPU 编程模型的概述，更重要的是学习如何设计能够自动或半自动地将部分计算任务卸载到加速器上的通用算法结构。我们将分析性能剖析工具的使用方法，教会读者如何识别代码中的性能瓶颈，并据此指导并行化策略的选择，确保计算资源的利用率达到最优。讨论将涵盖如何在保持代码可读性的前提下，实现接近硬件极限的性能调优技术。 第三部分：数据管理与现代数据库范式（约400字） 有效的数据存储与检索是任何大型应用的核心。本部分将超越传统的关系型数据库理论，探讨新一代数据存储解决方案及其适用场景。 内容将围绕“为特定任务选择最合适的数据库”展开。我们将深入分析 NoSQL 数据库家族的差异性：键值存储（Key-Value Stores）在缓存和会话管理中的应用，文档数据库（Document Databases）在灵活模式数据建模中的优势，以及图数据库（Graph Databases）在处理复杂关系网络时的强大能力。 特别关注点在于分布式事务处理（Two-Phase Commit, 2PC）的局限性，以及如何通过 BASE 理论和最终一致性模型来构建可扩展的系统。书中还会介绍时间序列数据库（Time-Series Databases）在物联网（IoT）和监控领域的独特价值，以及如何利用数据湖（Data Lakes）和数据仓库（Data Warehouses）的架构差异，来支持不同的分析需求——从实时OLTP到复杂OLAP查询。 第四部分：软件的可信赖性与工程实践（约200字） 构建高可靠性软件是现代工程的必然要求。本部分强调了测试金字塔的实践应用，重点介绍契约测试（Contract Testing）和混沌工程（Chaos Engineering）在提高系统韧性中的作用。 我们将探讨持续交付（CD）流水线中的自动化安全扫描集成（SAST/DAST），以及如何利用形式化验证方法（在特定关键领域）来增强代码的正确性保证。通过引入可观测性三要素（Metrics, Logs, Traces）的统一管理，读者将学会如何快速诊断和定位生产环境中的复杂故障，从而确保系统在任何负载下的稳定运行。 本书是面向资深开发者、系统架构师和高性能计算研究人员的综合参考指南，旨在弥合理论知识与工程实践之间的鸿沟，引导读者构建面向未来的、高性能、高可靠性的复杂软件系统。

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对于一本技术手册而言，索引和目录的完善程度往往是衡量其专业水准的关键指标之一。这本书在这方面做得堪称典范。目录的层级划分细致入微，几乎能直接定位到你脑海中模糊闪过的某个特定关键字。更不用提书末那详尽的术语索引了，当你忘记某个特定函数名或者某个关键字的确切拼写时，查阅起来极为便捷，省去了大量来回翻页的烦恼。这表明编纂者在制作过程中投入了巨大的精力来优化可检索性。此外，书中穿插的那些“历史沿革”和“与其他语言的比较”的简短段落，也很有趣。它们不是为了炫技，而是为了帮助我们理解Fortran 90的某些设计选择背后的历史必然性，从而在理解规范时，能够多一层纵深感。这种对“上下文”的尊重，让整本书读起来更像是一部完备的技术史诗，而不是一份冷冰冰的操作手册。

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这本书的价值，很大程度上体现在它对Fortran这一语言的“现代性”的强调上。很多老一辈的程序员可能还停留在Fortran 77的思维定式中，而这本书则清晰地划清了界限，展示了Fortran 90是如何通过引入模块化（Modules）、用户自定义数据类型（Derived Types）和强大的数组表达式等特性，成功转型为一种适应现代高性能计算需求的强大工具。作者在讲解面向对象思想在Fortran中的体现时，那种深入浅出的论述，让我对这种古老语言焕发出的新生命力有了全新的认识。它不是在简单地复述语法规则，而是在培养读者构建健壮、可维护的现代代码的思维模式。这本书成功地证明了，Fortran 90并非是过时的遗迹，而是高性能计算领域中，依然占据核心地位的、充满活力的编程语言。它为我们打开了一扇通往高效数值分析世界的大门。

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我得说，这本书的实战导向性非常强，它没有沉溺于纯理论的探讨，而是紧密围绕着如何构建高效、可靠的科学计算程序来展开的。每一个新特性引入后，紧随而来的往往是一系列精心设计的练习题或小型项目案例。这些案例的难度梯度设置得非常科学，从最初的简单数组操作，到后来涉及到并行处理概念的伪代码模拟，都让人感觉是真实的科研或工程场景的缩影。特别是关于文件I/O的部分，作者对顺序存取和直接存取的区别解释得极其透彻，并且给出了在不同应用场景下如何选择的明确建议，这对于处理大型数据集的用户来说简直是福音。我尝试着按照书中的指导，重构了我之前一个运行缓慢的计算模块，结果发现，仅仅是采纳了书中建议的数组操作方式和模块组织结构，程序的性能就有了一个立竿见影的提升。这种即时的、可量化的反馈，极大地增强了学习的成就感和动力。

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这本书的封面设计真是让人眼前一亮，那种经典的深蓝色调搭配醒目的橙色字体，立刻就传达出一种专业、严谨又不失活力的感觉。当我第一次翻开它时，里面的排版布局就给我留下了极佳的印象。作者显然非常注重读者的阅读体验，字号和行距的设置恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。而且，大量的代码示例被清晰地框选出来，与文字部分的叙述形成了完美的节奏感，引导着读者的注意力，使得复杂的编程概念也能被轻松消化。每一章的结构都如同精密的瑞士钟表，逻辑清晰，过渡自然，让人感觉学习过程是一次有条不紊的探索之旅，而不是面对一堆杂乱无章的知识点。从基础的数据类型讲起，到后续复杂模块的构建，作者似乎总能预判到初学者可能遇到的困惑点，并在关键处设置了“小贴士”或“深入解析”的栏目，这些小小的设计，极大地提升了学习的效率和趣味性。这种对细节的关注，使得这本书不仅仅是一本工具书，更像是一位经验丰富、耐心细致的导师在身旁循循善诱。

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这本书的行文风格，说实话，带着一种老派的、极其扎实的学术沉淀感，但又巧妙地避开了那种令人望而生畏的晦涩难懂。作者的叙事节奏很稳健，像是在讲述一个宏大的工程蓝图，每一步都交代得清清楚楚，不容许有丝毫的含糊。尤其欣赏它在概念引入时的那种层层递进的处理方式，比如在讲解动态内存管理时，作者并没有直接抛出复杂的指针操作，而是先用生活化的比喻铺垫了“资源分配”的必要性，然后才逐步引入Fortran 90特有的现代机制。这种处理方式极大地降低了学习曲线的陡峭程度。我特别留意了书中关于子程序和函数设计的章节，那里的讨论深入到了过程抽象的精髓，不仅告诉你“怎么做”，更深入地解释了“为什么这样设计更优越”，对于那些希望从“代码编写者”晋升为“软件架构师”的读者来说，这部分的价值是不可估量的。总而言之，它以一种令人信服的权威性，构建了一个坚实的技术认知框架。

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