Foundations for Efficient Web Service Selection pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Yu, Qi/ Bouguettaya, Athman/ Casati, Fabrio (FRW)

出品人:

页数:178

译者:

出版时间:

价格:765.00

装帧:

isbn号码:9781441903136

丛书系列:

图书标签:

• Web Services
• Service Selection
• Efficiency
• Foundations
• Distributed Systems
• Algorithms
• Optimization
• Performance
• Web Applications
• Cloud Computing

现代网络应用开发：从基础到进阶 随着互联网的飞速发展，网络应用已渗透到我们生活的方方面面，从社交媒体的便捷交流，到电子商务的全球贸易，再到云计算的强大计算能力，无一不依赖于高效、稳定、可扩展的网络服务。本书旨在为 aspiring 开发者、系统架构师以及任何对构建现代网络应用感兴趣的读者，提供一个全面而深入的指导。我们不局限于某个特定技术栈或编程语言，而是着眼于构建健壮、高效网络服务所必需的核心概念、设计原则和实用技术。 第一部分：网络服务的基础构建块 在深入探讨复杂的设计模式和优化技巧之前，理解构成现代网络服务的基石至关重要。本部分将带您从最基本的层面开始，逐步建立对网络通信、数据表示和核心协议的深刻认识。 第一章：互联网通信的基石——TCP/IP协议族 IP地址与域名系统 (DNS): 我们将首先解析 IP 地址的含义，理解 IPv4 和 IPv6 的区别，以及如何通过 DNS 将人类可读的域名转化为机器可识别的 IP 地址。您将了解到 DNS 的工作原理，包括域名解析的层级结构、缓存机制以及常见的 DNS 记录类型。 传输控制协议 (TCP) 和用户数据报协议 (UDP): 这一章将详细阐述 TCP 和 UDP 的核心差异。TCP 的可靠性、有序性、流量控制和拥塞控制机制是如何确保数据在网络中准确无误地传输的。相比之下，UDP 的轻量级和高效率是如何满足对速度要求极高的应用场景的。我们将通过实际案例分析，说明何时选择 TCP，何时选择 UDP。 HTTP/1.1与HTTP/2的演进: 超文本传输协议 (HTTP) 是构建 Web 应用的语言。本章将深入剖析 HTTP/1.1 的请求-响应模型，包括请求方法（GET, POST等）、状态码、头部信息以及连接管理（如Keep-Alive）。接着，我们将重点介绍 HTTP/2 带来的重大改进，如多路复用、头部压缩和服务器推送，以及它们如何显著提升 Web 应用的性能。 其他关键网络协议: 除了 HTTP，其他协议在构建复杂的网络服务中也扮演着重要角色。我们将简要介绍 TLS/SSL 如何提供安全的网络通信，以及 WebSocket 如何实现全双工通信，为实时应用提供可能。 第二章：数据表示与序列化 高效、标准化的数据表示是不同系统间通信的关键。本章将探讨当前主流的数据格式以及它们在 Web 服务中的应用。 JSON (JavaScript Object Notation): 作为最流行的数据交换格式之一，我们将深入理解 JSON 的语法结构，以及它在 Web API 中的广泛应用。您将学习如何解析和生成 JSON 数据，并探讨其优点和局限性。 XML (Extensible Markup Language): 尽管 JSON 在很多场景下已成为首选，XML 依然在企业级应用和某些特定领域发挥着重要作用。本章将介绍 XML 的基本概念、标签、属性和命名空间，并探讨其在 Web 服务中的应用场景。 Protocol Buffers 与 gRPC: 对于追求极致性能和效率的场景，Google 的 Protocol Buffers 和基于它的 gRPC 框架提供了强大的解决方案。我们将介绍 Protocol Buffers 的序列化原理，如何定义数据结构，以及 gRPC 如何利用 HTTP/2 实现高性能的远程过程调用，并与其他 RPC 框架进行对比。 数据验证与一致性: 在接收外部数据时，数据验证是保障系统安全和稳定性的重要环节。本章将介绍常用的数据验证技术和模式，确保传入的数据符合预期，避免潜在的错误和安全漏洞。 第二部分：构建可扩展且高性能的网络服务 理解了基础后，我们将进入实际构建过程，聚焦于如何设计和实现能够应对高并发、大数据流量的网络服务。 第三章：Web服务架构模式 选择合适的架构模式是构建可维护、可扩展系统的第一步。本章将介绍几种主流的 Web 服务架构模式。 单体架构 (Monolithic Architecture): 我们将分析单体架构的特点、优点和缺点，并探讨其在项目初期的适用性。 微服务架构 (Microservices Architecture): 深入探讨微服务的设计理念，包括服务的独立部署、技术栈多样性、团队自治等。我们将详细分析微服务的优点，如高内聚、低耦合、易于扩展和技术选型灵活，同时也会讨论其带来的挑战，如分布式系统的复杂性、服务发现、配置管理和分布式事务。 事件驱动架构 (Event-Driven Architecture): 了解事件驱动架构如何通过异步通信和事件总线来解耦系统组件。我们将探讨其在处理高吞吐量和实时性要求高的场景下的优势。 CQRS (Command Query Responsibility Segregation) 与事件溯源 (Event Sourcing): 对于需要处理复杂业务逻辑和审计需求的场景，CQRS 和事件溯源提供了独特的解决方案。本章将介绍它们的原理和适用场景。 第四章：API设计与最佳实践 良好的 API 设计是连接不同服务和客户端的关键。本章将为您提供设计 RESTful API 的原则和技巧。 RESTful API 设计原则: 深入理解 REST 的核心约束，如客户端-服务器、无状态、缓存、统一接口和分层系统。我们将学习如何设计清晰、一致的资源 URI，以及如何利用 HTTP 方法（GET, POST, PUT, DELETE, PATCH）来表达操作意图。 请求与响应设计: 如何有效地组织请求参数和响应体，使其易于理解和使用。我们将讨论分页、过滤、排序以及错误处理的最佳实践，确保 API 的可用性和健壮性。 API 版本控制: 随着服务的迭代，API 版本控制变得至关重要。本章将介绍常见的版本控制策略，如 URI 版本控制、头部版本控制等，以及如何优雅地管理 API 的演进。 API 文档: 清晰、准确的 API 文档是开发者之间的重要沟通桥梁。我们将介绍 OpenAPI (Swagger) 等工具，以及如何编写高质量的 API 文档，促进 API 的使用和集成。 第五章：高效的数据存储与检索 数据是 Web 服务的核心，如何高效地存储和检索数据直接影响服务的性能。 关系型数据库 (SQL) 的选择与优化: 深入理解 SQL 数据库的设计原则，包括范式、索引、事务和查询优化。我们将探讨在高并发场景下，如何通过读写分离、分库分表等技术来提升数据库的性能和可扩展性。 NoSQL 数据库的类型与应用: 介绍不同类型的 NoSQL 数据库，如键值存储 (Redis)、文档数据库 (MongoDB)、列式数据库 (Cassandra) 和图数据库 (Neo4j)，以及它们各自适用的场景。我们将重点分析 NoSQL 数据库在处理海量数据、灵活数据模型和高可用性方面的优势。 缓存策略与实现: 缓存是提升 Web 服务性能的关键手段。本章将详细介绍不同类型的缓存，如内存缓存、分布式缓存 (Redis, Memcached) 和 HTTP 缓存，以及如何设计有效的缓存策略，提高数据访问速度，降低数据库压力。 第六章：构建高并发与容错的网络服务 现代 Web 服务需要能够应对突发流量，并在出现故障时保持可用性。 负载均衡 (Load Balancing): 介绍不同类型的负载均衡算法（如轮询、最少连接、IP 哈希），以及负载均衡器在横向扩展和提高系统可用性中的作用。 服务发现 (Service Discovery): 在微服务架构中，服务发现是动态地定位和连接服务的关键。我们将介绍常见的服务发现模式和工具，如 Consul, ZooKeeper。 熔断器 (Circuit Breaker) 与降级 (Degradation): 学习如何使用熔断器模式来防止级联故障，以及如何在服务不可用时进行优雅降级，保证核心功能的可用性。 消息队列 (Message Queues): 消息队列（如 Kafka, RabbitMQ）在解耦服务、削峰填谷和异步处理方面扮演着重要角色。本章将深入探讨消息队列的工作原理、应用场景以及如何设计健壮的异步通信系统。 第三部分：高级主题与性能优化 在掌握了基础和核心构建块之后，我们将进一步探讨更高级的主题，以帮助您构建真正高性能、可维护的网络服务。 第七章：安全性：保护您的网络服务 安全性是 Web 服务开发中不可忽视的环节。本章将涵盖 Web 服务安全性方面的关键知识。 认证与授权: 深入理解 OAuth 2.0, JWT (JSON Web Tokens) 等认证和授权机制，以及如何安全地管理用户身份和访问权限。 数据加密与传输安全: 探讨 TLS/SSL 的工作原理，以及如何确保敏感数据的端到端加密。 常见的 Web 安全威胁与防护: 介绍 SQL 注入、XSS (Cross-Site Scripting)、CSRF (Cross-Site Request Forgery) 等常见安全威胁，并提供相应的防护策略。 API 安全最佳实践: 讨论 API 访问控制、速率限制、输入验证等安全措施。 第八章：性能监控与故障排查 持续的性能监控和高效的故障排查是保障服务稳定运行的关键。 日志记录与分析: 学习如何设计有效的日志记录策略，以及如何利用日志分析工具来追踪错误和识别性能瓶颈。 性能指标 (Metrics) 收集与可视化: 介绍常用的性能指标，如请求响应时间、错误率、吞吐量，以及如何使用 Prometheus, Grafana 等工具进行监控和可视化。 分布式追踪 (Distributed Tracing): 在分布式系统中，理解请求在不同服务间的流转至关重要。本章将介绍分布式追踪的概念和工具，如 Jaeger, Zipkin。 故障排查工具与方法: 掌握常用的故障排查工具和系统性的排查思路，快速定位和解决问题。 第九章：容器化与部署 容器化技术极大地简化了应用的部署和管理。 Docker 基础: 学习 Docker 的核心概念，如镜像、容器、Dockerfile，以及如何构建和运行 Docker 容器。 容器编排 (Orchestration): 介绍 Kubernetes (K8s) 等容器编排平台，以及它们在自动化部署、扩展和管理容器化应用方面的强大能力。 CI/CD (Continuous Integration/Continuous Deployment): 探讨如何构建自动化的持续集成和持续部署流水线，加速应用的交付和迭代。 第十章：未来趋势与实践建议 在本书的结尾，我们将展望 Web 服务开发的未来趋势，并提供一些宝贵的实践建议。 Serverless Computing: 探讨 Serverless 的概念、优势和应用场景，以及它如何改变应用的开发和部署模式。 GraphQL: 介绍 GraphQL 作为 RESTful API 的替代方案，以及它在提高 API 效率和灵活性方面的潜力。 AI/ML 在 Web 服务中的应用: 简要介绍人工智能和机器学习技术如何被应用于 Web 服务，例如智能推荐、个性化体验和自动化运维。 持续学习与社区参与: 鼓励读者保持学习的热情，积极参与技术社区，与同行交流，共同推动 Web 服务技术的发展。 通过本书的学习，您将不仅能够理解构建现代网络服务的底层原理，更能掌握设计、开发、部署和维护高性能、高可用、安全可靠的网络服务所需的关键技能。无论您是初学者还是有经验的开发者，都希望本书能为您在 Web 服务开发的道路上提供坚实的基础和前进的动力。

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