The Art of Computer Programming pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Mcgraw-Hill

作者:Donald Drury

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1983-02

价格:USD 10.95

装帧:Paperback

isbn号码:9780830614554

丛书系列:

图书标签:

• 算法
• programming
• Java
• IT
• C++
• 算法
• 数据结构
• 计算机科学
• 编程
• 数学
• 理论
• 经典
• 计算机编程艺术
• Donald Knuth
• 计算机科学基础

深入浅出：现代编程范式与实践指南 本书旨在为软件开发者、计算机科学学生以及所有对高效、健壮的软件构建抱有热情的专业人士，提供一套全面且深入的现代编程范式、设计原则与实践技巧的权威指南。它超越了特定语言的语法细节，直击软件工程的核心——如何思考、设计和实现可持续的复杂系统。 --- 第一部分：编程哲学的重塑与思维模型的升级 本部分专注于构建坚实的理论基础，探讨驱动现代软件开发的底层哲学思潮。我们首先回顾历史上的编程范式演变，从过程式到面向对象，再到函数式编程的崛起，分析每种范式在解决特定类型问题时的优势与局限。 第一章：范式光谱与选择的艺术 结构化编程的遗产与局限： 对早期结构化编程思想进行批判性回顾，探讨其在处理高并发和状态管理时的固有挑战。 面向对象设计的深化理解： 不仅仅是封装、继承和多态的表面应用。深入讨论“组合优于继承”、“依赖倒置原则（DIP）”在大型系统中的实战价值。我们将详细分析设计模式（如策略、观察者、状态）在不同场景下的精确适用范围，避免过度设计。 函数式编程的回归与统治地位： 详尽阐述纯函数、不可变性（Immutability）、高阶函数（Higher-Order Functions）的数学基础及其对并发安全和可测试性的革命性影响。探讨惰性求值（Lazy Evaluation）在资源管理和无限数据结构处理中的强大能力。 泛型编程与元编程简介： 介绍如何利用语言特性（如C++模板、Rust宏）在编译期实现代码生成和类型安全抽象，以适应日益复杂的软件需求。 第二章：复杂度理论与系统规模控制 软件系统的主要敌人是复杂度。本章将提供工具来量化和控制这种复杂度。 霍尔姆德尔定律（Holmdahl’s Law）的实证分析： 探讨认知负荷（Cognitive Load）如何成为限制团队生产力的瓶颈。如何通过模块化设计、清晰的边界划分来降低认知负荷。 圈复杂度与代码可读性： 介绍更精细的复杂度度量指标（如圈复杂度、耦合度、内聚度），并提供重构策略以将复杂函数分解为可管理的小块。 抽象的层次与精确性： 讨论如何平衡抽象层次。过低的抽象导致重复劳动，过高的抽象导致“泄漏的抽象”。强调创建“恰到好处”的、能准确映射领域概念的抽象层级。 --- 第二部分：健壮性、并发性与状态管理 现代应用的核心挑战在于如何安全、高效地处理并发访问和管理不断变化的状态。本部分是本书技术含量的集中体现。 第三章：并发编程的现代基石 彻底摒弃传统的死锁和竞态条件处理方式，转向更现代、更安全的原语。 无锁数据结构（Lock-Free Structures）： 深入探讨原子操作（Atomic Operations）和内存模型（Memory Model）如何构建高效且无锁的数据结构。详细分析Compare-and-Swap (CAS)循环的实现细节及其性能考量。 Actors模型与消息传递： 全面解析Actor模型（如在Erlang/Akka中的实践），强调隔离状态、通过异步消息传递进行通信是构建容错分布式系统的关键。 结构化并发（Structured Concurrency）： 介绍如何将并发任务像对待同步代码块一样进行组织和管理，确保资源及时清理，避免“僵尸”线程的产生。 第四章：状态的艺术：管理变迁 状态管理是软件中最容易出错的环节。本书将状态管理视为一门艺术，而非简单的变量赋值。 有界状态（Bounded State）与受控传播： 讨论如何限制状态的修改点，确保任何状态的变动都是可追踪和可验证的。 时间旅行与调试： 介绍使用事件溯源（Event Sourcing）的基本原理，如何将应用状态的每一次变化记录为不可变的事件流，从而实现完美的审计日志和时间回溯调试能力。 响应式编程（Reactive Programming）与数据流： 深入探讨响应式宣言式编程模型，如何处理异步事件流（Observables/Streams），实现 UI、数据管道和后台任务之间的自然同步。 --- 第三部分：面向大规模系统的设计模式与工程实践 本部分关注如何将优秀的编程思想转化为可部署、可维护的大型系统架构。 第五章：解耦的终极目标：依赖管理 依赖注入（DI）的高级应用： 超越简单的构造函数注入。探讨生命周期管理（Singleton, Transient, Scoped）在复杂框架中的实际意义。深入分析基于上下文的自动装配机制。 服务边界与契约设计： 如何定义清晰的API契约，保证模块间的弱耦合。讨论契约优先（Contract-First）设计在微服务架构中的重要性。 领域驱动设计（DDD）的实践地图： 从限界上下文（Bounded Context）的划分到实体（Entity）、值对象（Value Object）的精确建模。重点讲解通用语言（Ubiquitous Language）如何消除业务与代码之间的鸿沟。 第六章：可测试性作为设计驱动力 本书坚信，一个无法轻松测试的组件，其设计必然存在缺陷。 从单元测试到集成测试的阶梯： 明确界定不同测试级别的职责。强调隔离依赖的必要性，并详细介绍现代Mocking/Stubbing框架的最佳实践，避免“过度Mocking”带来的虚假安全感。 测试驱动开发（TDD）的迭代循环： 细致拆解红-绿-重构的每一个微小步骤，展示如何利用测试用例驱动出更简洁、更具前瞻性的设计结构。 属性测试（Property-Based Testing）： 介绍如何定义输入数据的“属性”而非具体的例子，让测试框架自动生成大量的边缘案例，发掘手动测试容易遗漏的缺陷。 第七章：工程的尾声：性能、安全与运维考量 优秀的软件不仅要正确，还要快速、安全且易于部署。 性能分析的科学方法： 如何使用火焰图、性能剖析工具精确地定位热点代码，避免“猜想式优化”。关注I/O延迟和内存访问模式对现代CPU架构的影响。 安全编码的零信任原则： 深入探讨常见的注入攻击（SQL, XSS）的原理，并着重介绍如何通过语言特性和框架机制（如参数化查询、内容安全策略CSP）从设计层面防范漏洞。 基础设施即代码（IaC）与可观察性： 介绍如何将部署、配置和监控视为软件设计的一部分。讨论日志记录（Logging）、度量（Metrics）和追踪（Tracing）在复杂分布式系统中的重要作用，确保系统在生产环境中持续保持健康。 --- 总结： 本书不是对现有技术栈的简单罗列，而是一次对软件思维的深度重构。通过学习这些跨越范式的核心原则，读者将能够根据具体问题的性质，灵活地选择和组合最合适的工具和模式，构建出不仅能运行，而且能在未来十年持续演进的、优雅且强大的软件系统。这是一本关于如何“正确思考”的指南。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆