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出版者:

作者:

出品人:

页数:290

译者:

出版时间:2004-8

价格:25.00元

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isbn号码:9787500572824

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编程的艺术：从零开始构建高效能软件 本书致力于为渴望深入理解现代软件开发核心理念和实践的读者提供一份全面而实用的指南。我们不讨论大学语文的典故、修辞或文学分析，而是将全部篇幅聚焦于构建健壮、可维护、高性能软件系统的技术栈、设计模式与思维方式。 --- 第一部分：现代软件开发的基石 第一章：环境搭建与工具链的掌握（约 150 字） 本章从最基础的层面入手，指导读者如何搭建一个高效的开发环境。内容涵盖主流操作系统的命令行操作精通（Bash/Zsh/PowerShell），版本控制系统 Git 的深度应用，包括分支策略（如 Git Flow 与 Trunk Based Development）、Rebase 的精细操作以及处理复杂合并冲突的技巧。此外，我们将介绍现代 IDE（如 VS Code, IntelliJ IDEA）的高级配置，包括代码片段管理、调试器的熟练运用，以及如何集成静态代码分析工具，确保代码质量从源头得到把控。 第二章：编程语言的选择与范式（约 200 字） 软件开发的世界是多语言并存的，选择正确的工具至关重要。本章不涉及任何自然语言的语法探讨，而是深入对比几种主流编程语言的特性。我们将聚焦于： 1. 静态类型与动态类型对比： 探讨 TypeScript/Java/Go 等静态语言在大型项目中的类型安全优势，以及 Python/JavaScript 等动态语言在快速原型开发中的灵活性。 2. 并发模型解析： 对比基于线程（Java/C++）、基于事件循环（Node.js）和基于 Actor 模型（Erlang/Akka）的并发处理方式，阐述在多核处理器时代，如何编写无死锁、高吞吐量的并发代码。 3. 函数式编程的精髓： 介绍纯函数、不可变性、高阶函数等 FP 核心概念，并展示如何在面向对象（OOP）的框架中优雅地融入函数式思维，以提高代码的可预测性和可测试性。 第三章：数据结构与算法的实践应用（约 200 字） 扎实的底层知识是区分优秀程序员和普通代码编写者的分水岭。本章侧重于如何根据实际应用场景选择和优化数据结构。内容包括： 高性能查找与存储： 深入剖析哈希表的内部机制（开放定址法、链地址法），以及在内存受限环境下如何使用布隆过滤器（Bloom Filter）进行快速成员判断。 图论在现实世界中的映射： 探讨 Dijkstra 算法在网络路由、最短路径问题中的应用，以及如何使用深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）解决迷宫、依赖关系解析等实际问题。 时间复杂度的精确评估： 不仅仅是 Big O 表示法，更要关注常数因子对实际运行时间的影响，指导读者在性能敏感的代码段进行微调优化。 --- 第二部分：架构设计与工程实践 第四章：设计模式的系统化应用（约 250 字） 本章旨在将设计模式从理论知识转变为解决实际架构问题的工具箱。我们不探讨文艺复兴时期的美学，而是专注于 GoF 经典模式以及新兴的架构模式。 创建型模式的优化： 深入解析单例模式的线程安全实现，以及抽象工厂在跨平台或多版本兼容性系统中的应用。 结构型模式的解耦： 重点讲解适配器（Adapter）模式如何桥接遗留系统与新 API，以及装饰器（Decorator）模式如何在不修改核心类的情况下动态扩展功能（例如，日志记录、权限校验）。 行为型模式的流程控制： 详细剖析观察者（Observer）模式在事件驱动架构中的作用，以及命令（Command）模式如何实现操作的撤销/重做功能。每种模式都附带 C++/Java/Go 等语言的简洁实现示例。 第五章：微服务架构与分布式系统（约 250 字） 在构建大型、可扩展的应用程序时，单体架构已无法满足需求。本章深入探讨微服务的设计哲学、挑战与解决方案。 服务拆分策略： 介绍基于业务域（DDD - 领域驱动设计）的边界划分方法，避免“分布式单体”的陷阱。 通信机制的选择： 对比同步通信（RESTful API, gRPC）和异步通信（Kafka, RabbitMQ）的优劣，并指导读者何时采用哪种方案以优化延迟和一致性。 数据一致性挑战： 深入讲解分布式事务的解决方案，包括 Saga 模式、两阶段提交（2PC）的局限性，以及最终一致性在现代系统中的重要性。 服务治理： 介绍服务注册与发现（如 Consul, Eureka）、熔断器（Circuit Breaker）和限流（Rate Limiting）机制，以增强系统的弹性。 第六章：数据库的深度优化与选型（约 200 字） 数据存储是任何应用的心脏。本章超越了基础的 CRUD 操作，专注于高性能数据访问层。 关系型数据库的精调： 讲解索引的物理结构（B+ 树）、查询执行计划的解读，以及如何优化复杂的 JOIN 操作和事务隔离级别（如 Read Committed 与 Serializable 的性能权衡）。 NoSQL 数据库的多样性： 比较文档型（MongoDB）、键值型（Redis）、列族型（Cassandra）数据库的应用场景，并强调 Redis 在缓存、会话管理中的“内存优先”策略。 数据持久化与备份： 探讨数据备份（冷备与热备）、恢复策略以及高可用性（HA）集群的搭建，确保数据安全不容有失。 --- 第三部分：质量保证与前沿技术 第七章：自动化测试与持续集成/持续部署（CI/CD）（约 150 字） 高质量软件的产出依赖于严格的质量门控。本章关注如何将测试深度融入开发流程。 测试金字塔的实践： 强调单元测试（Unit Test）的覆盖率，介绍 Mocking 和 Stubbing 框架的使用，以及如何编写有效的集成测试和端到端（E2E）测试。 测试驱动开发（TDD）： 实践“红-绿-重构”的循环，用代码示例说明 TDD 如何驱动出更清晰的接口设计。 CI/CD 流程自动化： 使用 Jenkins, GitLab CI 或 GitHub Actions 等工具，构建从代码提交到生产环境部署的自动化流水线，确保每次变更都能快速、可靠地交付。 第八章：安全编码与性能剖析（约 150 字） 构建软件不仅要能用，更要安全可靠且快速。 常见的安全漏洞防护： 详细解析 OWASP Top 10，重点讲解 SQL 注入、跨站脚本（XSS）和跨站请求伪造（CSRF）的防御机制，强调输入验证的重要性。 性能瓶颈的定位： 介绍火焰图（Flame Graphs）、性能分析器（Profiler）的使用，指导读者如何准确找出 CPU 密集型和 I/O 阻塞的关键路径。 内存管理与泄漏检测： 针对 C++/Rust 等语言，讲解手动内存管理和所有权模型；对于垃圾回收语言，探讨 GC 调优的基础知识，以减少停顿时间。 --- 总结： 《编程的艺术：从零开始构建高效能软件》是一本面向实践的工程师手册，它跳过了语言学习的表层，直击软件架构、性能优化和工程化的核心难题。本书旨在培养读者构建复杂、面向未来的软件系统的结构化思维和解决问题的能力。

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