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出版者:人民邮电出版社

作者:电脑编程技巧与维护杂志社

出品人:

页数:607

译者:

出版时间:2007-2

价格:59.00元

装帧:平装

isbn号码:9787115156075

丛书系列:

图书标签:

• 电脑编程
• 电脑维护
• 计算机技术
• 软件开发
• 技术教程
• 2006年出版
• 合订本
• IT技术
• 电脑应用
• 编程技巧

科技前沿与编程精粹：信息时代的基石与展望 图书简介 本书汇集了信息技术领域近年来涌现出的革命性突破、底层原理的深度解析以及面向未来应用的实践指南。它并非对某一特定年份技术栈的简单回顾，而是聚焦于驱动当代数字世界运转的核心动力，旨在为读者构建一个全面、深入且具有前瞻性的知识体系。 本书分为五大部分，涵盖了从计算理论基础到前沿人工智能的广泛领域，每一部分都由该领域的资深专家撰写，确保内容的权威性与时效性。 --- 第一部分：计算架构的深度演进与优化 本部分深入探讨了现代计算机硬件与底层软件的交互机制，重点关注性能瓶颈的突破与能效比的提升。 1. 后摩尔时代下的处理器设计哲学： 硅基计算的物理极限迫使设计者转向多核异构计算。本书详细分析了非冯·诺依曼架构（如类脑计算单元、光子芯片原型）的研究进展。探讨了指令集架构（ISA）的再平衡，特别是RISC-V生态的快速崛起及其对传统X86/ARM架构带来的挑战与机遇。书中对深度流水线、乱序执行的优化策略进行了数学建模，并辅以实际的微架构性能测试数据。 2. 内存层级与存储系统的革新： 内存墙问题依然是制约高性能计算的主要因素。本章重点剖析了持久性内存（Persistent Memory, PMEM）技术的商业化应用，如基于3D XPoint的介质如何改变数据库和操作系统的I/O模型。我们还探讨了近存计算（Processing-in-Memory, PIM）的硬件实现路径，以及如何通过智能缓存管理算法来最大化L1/L2/L3缓存的命中率，显著降低平均访存延迟。 3. 并行计算范式的重塑： 现代应用对大规模并行处理的需求空前高涨。本书详细对比了GPU通用计算（GPGPU）与FPGA加速在不同工作负载下的性能表现和编程复杂度。特别聚焦于异构系统编程模型（如OpenMP Target, SYCL）的最新标准及其在科学计算、大规模数据分析中的应用实践，强调了任务调度器在负载均衡中的关键作用。 --- 第二部分：现代操作系统与系统级软件的精妙调优 操作系统是连接硬件与应用软件的桥梁。本部分聚焦于下一代操作系统所需具备的特性：安全、实时性与资源隔离。 1. 内核安全机制的强化： 面对日益复杂的网络威胁，操作系统内核已成为首要防御目标。本书详述了地址空间布局随机化（ASLR）的增强版本、硬件辅助虚拟化（如Intel VT-x/AMD-V）在隔离沙箱中的应用。深入分析了微内核架构（如seL4）在构建高可靠性、高安全嵌入式系统中的可行性，并介绍了基于标签的访问控制（MAC）在现代Linux发行版中的部署策略。 2. 容器化与轻量级虚拟化的生态竞争： Docker和Kubernetes已成为基础设施的标准配置。本书超越了基础的使用教程，探讨了cgroups v2的资源限制能力、eBPF技术在内核可观测性与网络策略实施中的革命性作用。同时，对WebAssembly (Wasm)作为通用、安全、可移植的运行时环境的潜力进行了展望。 3. 文件系统与数据完整性： 现代文件系统必须兼顾速度与可靠性。本章详细解析了写时复制（Copy-on-Write, CoW）原理在ZFS和Btrfs中的实现，以及数据校验与自愈机制（如Erasure Coding）如何保障PB级数据的长期可用性。 --- 第三部分：面向未来的编程语言与范式 编程语言是人类表达计算逻辑的工具。本部分关注的是如何利用更安全、更抽象、更高效的语言来构建复杂的软件系统。 1. 内存安全与并发的福音： Rust语言因其零成本抽象和编译期内存安全保证，正迅速占领系统编程领域。本书提供了一套深入的所有权（Ownership）与借用（Borrowing）概念教程，并展示了如何使用其异步运行时（Async Runtime）构建高性能网络服务。我们对比了Rust在操作系统内核模块和嵌入式设备上的实际应用案例。 2. 函数式编程的工业化落地： Scala、Haskell及其衍生语言（如Elixir）所倡导的不可变性（Immutability）和高阶函数正在改善大型代码库的可维护性。本章侧重于代数数据类型（ADT）在处理复杂业务状态时的优势，以及如何利用Monad等抽象工具来管理副作用。 3. 动态语言的性能瓶颈突破： 对于Python、JavaScript等主流动态语言，本书探讨了即时编译（JIT）技术（如V8引擎的TurboFan优化管线）如何将热点代码编译成高效机器码。同时，分析了类型注解（如Python的mypy）在维护大型动态项目中的重要性。 --- 第四部分：数据科学的基石与大数据处理架构 数据是驱动现代商业和科研的核心资产。本部分关注如何高效地存储、处理和分析海量数据集。 1. 分布式计算框架的深度解析： Apache Spark生态系统已成为事实上的大数据处理标准。本书详细剖析了Spark的DAG执行引擎、Catalyst优化器的工作原理，以及如何通过调整Shuffle机制和广播变量来优化大规模SQL查询性能。此外，还探讨了流处理引擎（如Flink）在低延迟数据管道构建中的关键技术。 2. 向量化数据处理与列式存储： 为了最大化CPU的SIMD指令集效率，现代数据库和分析引擎转向了列式存储（Columnar Storage）格式（如Parquet, ORC）。本章讲解了数据压缩算法（Run-Length Encoding, Dictionary Encoding）在列式存储中的高效性，以及向量化执行模型如何一次性处理一批数据行，而非一次处理一行。 3. 机器学习模型的部署与服务化（MLOps）： 模型训练完成后，如何可靠、低延迟地投入生产环境是关键挑战。本书涵盖了模型序列化标准（如ONNX），模型服务框架（如Triton Inference Server）的架构设计，以及特征存储（Feature Store）在保证训练和服务特征一致性方面的重要作用。 --- 第五部分：网络通信与分布式系统的挑战 构建在全球范围内稳定运行的互联网应用，离不开对网络协议和分布式一致性的深刻理解。 1. 下一代网络协议栈： QUIC协议正逐步取代传统的TCP/TLS组合，提供更快的连接建立速度和更优的拥塞控制。本书深入分析了QUIC基于UDP的流隔离机制，以及它如何解决TCP的队头阻塞问题。同时，讨论了eBPF在数据包处理和负载均衡中的新兴应用。 2. 分布式事务与一致性模型： 在微服务架构中，保证数据的一致性是巨大的挑战。本书对比了2PC/3PC、TCC（Try-Confirm-Cancel）等传统方案的局限性，并重点阐述了基于Saga模式的补偿机制在异步、高可用系统中的应用。对于状态机复制，详细分析了Raft/Paxos协议的实际部署考量与领导者选举的鲁棒性设计。 3. 服务网格与可观测性： 现代云原生应用依赖服务网格（如Istio, Linkerd）来管理服务间通信。本章聚焦于Sidecar代理（Envoy）如何实现流量路由、熔断和限流。同时，强调了分布式追踪（Tracing）、指标聚合（Metrics）和日志结构化构成了现代系统可观测性的“三驾马车”，并推荐了OpenTelemetry标准作为统一观测数据的接口。 --- 总结 本书籍力求提供一个跨越底层硬件到上层应用逻辑的系统化技术视野。它不局限于对特定版本软件的说明，而是致力于解析驱动整个信息技术领域持续进步的核心原理、设计哲学和前瞻性技术趋势，是每一位致力于深入理解现代计算科学的工程师、研究人员和技术管理者的必备参考。

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说实话，捧着这本书，我总有一种时空错乱的感觉。它就像是一台时间机器，把我拉回了那个Windows XP还在主流舞台上挣扎，网络速度还以“拨号”为荣的年代。书里关于网络编程和数据库连接的部分，现在看来简直是“史前文明”的记录。什么ADO/DAO的连接字符串，现在谁还手动去写那些复杂的JDBC/ODBC配置？当时的各种驱动程序和兼容性问题，简直是噩梦般的存在。但正是这种“痛苦”，塑造了早期程序员的韧性。这本书在介绍这些技术时，并没有回避它们当时的复杂性，反而很详尽地列举了每一步骤可能遇到的陷阱。我记得当时为了让一个简单的局域网程序能跑起来，光是防火墙和端口设置就折腾了好久，书里那张密密麻麻的端口对照表，贴在我电脑旁用了快一年。虽然现在的Web开发和云计算早就把这些本地化的痛苦抛诸脑后，但阅读这些章节，让我更深刻地理解了技术的迭代速度，以及底层连接的本质从未改变——只是封装得更好了而已。它让我对“稳定”二字有了更深的敬畏。

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从排版和设计角度来说，这本书完全就是那个时代“工科教材”的缩影——实用至上，美观靠后。纸张泛黄，插图多为简单的黑白线条图，代码块的缩进标准也时有出入，看起来毫不“时尚”。但正是这种朴素，反而让人更容易专注于内容本身。它没有花哨的图表和引人注目的封面来分散注意力。我记得当时学习图形编程的部分，虽然没有绚丽的3D效果展示，但对于GDI+的基本绘图函数和消息循环的处理，讲解得极其扎实。它没有直接跳到复杂的框架，而是让你从最基础的“画一条线”开始。这种“从零开始、夯实地基”的教学思路，对于那些渴望真正掌握编程思想，而不是只会调用API的读者来说，是极其宝贵的。这本书的价值不在于它能教你今天能用来做什么项目，而在于它能让你明白一个软件是如何在最基础的层面上构建起来的，这份“理解的深度”是很多现代速成读物无法比拟的。

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翻阅这本厚厚的合订本，我总能感受到一种扑面而来的“工程师精神”。它不是为了市场热点而编写的“跟风之作”，而是那个时期技术工作者们将实践经验沉淀下来的结晶。书中的许多代码示例，虽然可能无法直接编译运行在现代的IDE上（主要是因为依赖库的版本太老），但其逻辑结构和解决问题的思路却是极具参考价值的。例如，它对错误处理机制的讨论，强调了异常捕获和日志记录的重要性，这在当时对于许多业余开发者来说可能是个盲区。再者，它还涉及了一些早期版本控制工具（比如CVS）的使用方法和团队协作的基本流程，这对于理解现代Git的诞生背景非常有帮助。总而言之，这不是一本让你“快速上手”的工具书，而是一本让你“深入理解”技术本质的砖头书。它记录了一个时代的局限，也展现了那个时代开拓者们筚路蓝缕的努力与智慧，读起来，不仅是学习技术，更像是在阅读一段数字技术史的侧记。

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这本合订本的“维护”部分，简直是充满了那个年代特有的“野路子”智慧。它不像现在的安全指南那样，动不动就推荐你购买最新的商业杀毒软件或者云端防火墙。相反，它教你如何用系统自带的工具，比如命令行和注册表编辑器，去“微调”系统，甚至是在系统崩溃时如何手动抢救数据。那种感觉很像老中医把脉问诊，需要极强的观察力和经验判断。书中介绍的系统优化技巧，比如如何合理规划虚拟内存的大小，如何手动清理系统缓存，在如今看来可能略显粗糙，甚至在某些情况下已经被新系统自动优化得更好，但其背后的原理——对系统资源分配的深刻理解——是永恒的。我尤其欣赏它对硬件故障的初步判断方法的描述。在那个硬件故障诊断工具还不普及的时代，通过声音、指示灯的闪烁频率来判断硬盘或内存条的好坏，简直是门手艺。这本书把这种经验性的知识转化成了可供查阅的文本，对于想了解计算机“非软件”层面的朋友来说，价值无法估量。

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这本《电脑编程技巧与维护2006年合订本》真是一本让人又爱又恨的“老古董”！我当年刚接触电脑编程那会儿，手里捧着它，感觉自己仿佛掌握了通往数字世界的钥匙。书里对于2006年左右主流编程语言，比如C++和VB的一些基础语法讲解，虽然现在看来已经有些陈旧，但那时候简直是如获至宝。尤其是它对内存管理的一些讲解，虽然没有现在高级语言那么抽象和自动化，但它强迫你去理解底层是如何运作的，那种“刨根问底”的精神，在现在很多快餐式教程里是体会不到的。我记得当时花了好大功夫才弄明白指针是怎么回事，书里图文并茂的解释，虽然排版粗糙，但逻辑清晰，硬是把我这个编程新手给拉进了门。更不用说里面提到的一些系统维护和故障排除的章节，那时候的操作系统和硬件问题层出不穷，光是解决一个莫名其妙的蓝屏错误，就能让我焦头烂额。这本书里的诊断流程和应急处理方案，简直就是我当时的“救命稻草”。虽然现在大部分操作都可以在网上搜到最新的解决方案，但那种系统化、有条理的排查思路，却是这本书打下的坚实基础。那时候还没有Stack Overflow这样的神级网站，所有的知识都需要从书本里一点一滴地抠出来，这本书无疑提供了那个时代最全面的工具箱。

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