What Every Engineer Should Know About Developing Real-time Embedded Products pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Fowler, Kim R.

出品人:

页数:496

译者:

出版时间:2007-10

价格:$ 71.13

装帧:

isbn号码:9780849379598

丛书系列:

图书标签:

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具体描述

You can find them in your wristwatch or MP3 player; they perform specific functions in washing machines, traffic lights, and even pacemakers. Embedded systems are pervasive, ubiquitous, and widespread throughout our daily lives. Developing these real-time embedded products requires an understanding of the interactions between different disciplines, such as circuit design, power, cooling, packaging, software, and human interface. This volume provides the knowledge and insight engineers need to make critical design decisions and offers a clear guide for preparing and developing projects in different markets. The book begins by laying the basic groundwork for effective processes, covering smaller, self-contained devices and subsystems, ranging from handheld devices to appliances.Highly detailed case studies, which include designing instruments for space flight, implanted medical devices, and military support equipment, illustrate industry best practices and managerial issues. Each case study is detailed in terms of concept, market, standards, integration, manufacturing, and phases. With schedule and estimation templates, this highly functional text presents numerous examples of design tradeoffs critical to successful project development. Offering even coverage and clarification of the entire development process, "What Every Engineer Should Know about Developing Real-Time Embedded Products" provides engineers and industrial designers with practical tools to make important decisions, from deciding whether to buy or build subsystems to determining the appropriate kinds of field testing.

深入剖析现代软件架构设计：从理论基石到敏捷实践本书旨在为软件架构师、高级开发人员以及技术决策者提供一套全面、系统且高度实用的现代软件架构设计方法论与实践指南。我们将超越孤立的技术栈讨论，聚焦于构建高可用性、可扩展性、可维护性以及面向未来的复杂软件系统。本书深度探讨了支撑当代数字基础设施的底层架构范式，并结合最新的行业趋势，为您提供一套可立即应用的思维框架和技术工具集。第一部分：架构思维的建立与理论基石本部分首先确立了软件架构的本质：它不是一系列技术选型，而是一系列关键决策及其后果的管理。第一章：架构的本质与角色定位深入解析软件架构师在组织中的核心价值。探讨架构决策的生命周期，从需求捕获到技术债务的持续管理。重点分析“架构师的职责边界”——何时需要深度参与编码，何时应聚焦于高层设计与治理。我们将审视架构愿景（Vision）的制定过程，确保技术蓝图与业务目标保持一致。第二章：驱动力与约束的权衡艺术架构设计的核心在于权衡（Trade-offs）。本章详细剖析了驱动架构设计的核心质量属性（Quality Attributes，QAs），例如性能、安全性、可伸缩性、可恢复性与可修改性。我们不仅介绍如何定义这些属性的度量标准（例如，响应时间必须低于50毫秒，99%的请求需要满足此标准），更重要的是，如何通过架构模式来优化特定属性，同时评估这种优化对其他属性可能产生的负面影响。例如，过度优化一致性（Consistency）可能牺牲可用性（Availability）和分区容错性（Partition Tolerance），详细解析CAP理论在实际系统设计中的应用边界。第三章：从经典到现代的范式演进回顾软件架构的经典范式，如分层架构（Layered Architecture）、面向服务架构（SOA），并将其与当前的微服务（Microservices）、事件驱动架构（EDA）和函数即服务（FaaS）进行对比。本章的核心是理解“范式选择的合理性”——没有万能的架构，只有最适合当前约束条件的架构。通过案例研究，展示单体应用（Monolith）在特定业务场景下的复兴（即“适度的单体”），以及何时应该主动引入复杂性。第二部分：核心架构模式与组件设计本部分深入技术层面，剖析构建健壮系统的关键设计模式，并强调组件间的交互机制。第四章：服务化边界的划分与治理微服务架构的成功与否，关键在于服务边界的准确划分。本章引入“限界上下文”（Bounded Contexts）的概念，并详细介绍如何应用领域驱动设计（DDD）的原则（如实体、值对象、聚合根）来定义清晰、内聚且耦合度低的服务契约。探讨服务发现、服务注册以及API网关（API Gateway）的设计模式，确保跨服务的通信既高效又安全。第五章：数据一致性与持久化策略的深度选择数据是系统的核心。本章系统梳理了关系型数据库、NoSQL数据库（键值存储、文档数据库、图数据库、列式存储）的适用场景与局限性。重点阐述了分布式事务的处理方案，包括Saga模式、两阶段提交（2PC）的替代方案，以及最终一致性（Eventual Consistency）在不同业务流程中的应用边界。探讨数据湖、数据仓库与流式处理平台（如Kafka/Pulsar）的整合架构。第六章：异步通信与事件驱动架构（EDA）在构建高伸缩性系统时，异步通信至关重要。本章详细介绍消息队列（MQ）与事件流平台的技术选型（如RabbitMQ, ActiveMQ, Kafka, Pulsar）。深入探讨发布/订阅模型（Pub/Sub）、消息持久化、消息顺序保证以及“死信队列”（Dead Letter Queue, DLQ）的处理机制，确保系统在面对高并发冲击时仍能保持数据不丢失和流程的健壮性。第三部分：架构的实现、部署与运维（DevOps与可观测性）一个优秀的架构必须能够被高效地构建、部署和监控。本部分关注架构的工程落地。第七章：云原生架构的核心实践探讨容器化（Docker）和编排（Kubernetes/K8s）如何重塑部署流程。详细介绍云原生设计原则，包括不可变基础设施、声明式配置和自愈能力。重点讲解服务网格（Service Mesh，如Istio/Linkerd）在服务间流量管理、安全性和可观测性方面提供的附加值，以及何时应该引入它来管理复杂性。第八章：架构的可观测性（Observability）工程现代分布式系统无法仅依赖传统的日志进行故障诊断。本章构建完整的三支柱观测体系：指标（Metrics）（如Prometheus）、日志（Logging）（集中式日志系统ELK/Loki）和分布式追踪（Tracing）（如Jaeger/Zipkin）。讲解如何设计有意义的业务指标（Business Metrics），以及如何利用Tracing来识别跨越多个服务的延迟瓶颈。第九章：架构演化、重构与技术债务管理架构不是一次性设计，而是持续演化的产物。本章提供了一套结构化的重构策略，特别是针对如何安全地从一个宏大架构迁移到新范式（如“绞杀者模式” Strangler Fig Pattern）。讨论技术债务的度量、可视化，并建立一套“架构审查”流程，确保在快速迭代中，架构的健康度得到持续关注和维护。第四部分：安全、合规与未来的架构趋势第十章：架构层面的安全性设计（Security by Design）将安全视为架构的固有属性而非附加组件。探讨零信任网络模型（Zero Trust Architecture）、身份和访问管理（IAM）的实践，以及如何通过API安全（OAuth 2.0/OIDC）和数据加密（传输中与静态数据）来构建纵深防御。分析常见的Web安全漏洞（OWASP Top 10）及其在架构层面的缓解措施。第十一章：韧性工程与灾难恢复规划本章专注于如何构建能够优雅降级而非完全崩溃的系统。介绍混沌工程（Chaos Engineering）的实践，通过在生产环境中主动注入故障来验证系统的弹性。设计多区域/多活部署架构，并详细规划RTO（恢复时间目标）和RPO（恢复点目标）的实现策略。结论：架构的艺术与科学的统一总结全书，强调成功的架构设计需要深厚的工程技能、敏锐的业务理解以及出色的跨团队沟通能力。本书内容详实，结合大量真实世界的工程案例和决策矩阵，旨在帮助读者建立一套批判性的架构思维，从而能够自信地领导复杂系统的设计与实施。