硬件大师(系统维护篇) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学出版社

作者:李哲

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:2003-3-1

价格:32.8

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302063414

丛书系列:

图书标签:

• 硬件维护
• 系统维护
• 电脑维修
• 硬件故障
• 故障排除
• DIY
• 硬件教程
• 电脑知识
• 硬件诊断
• 实用指南

软件架构的演进与实践：从单体到微服务的心路历程 本书并非探讨硬件的物理构造、芯片设计或系统级的底层维护，而是深入剖析软件世界中，构建稳定、高效、可扩展系统的核心思想与工程实践。 --- 第一章：遗留系统的沉重枷锁与重构的必要性 在软件开发的早期，为了快速交付功能，我们往往选择最直接的路径——构建单体应用（Monolithic Application）。本书不会涉及如何诊断硬盘故障或内存条不稳定，而是聚焦于逻辑上的“沉重”——一个庞大、耦合度极高的代码库。 1.1 单体架构的黄金时代与衰落 单体应用在项目启动初期具有显著的优势：部署简单、测试集中、跨模块调用直接。然而，随着业务的飞速增长，代码量呈几何级数膨胀，紧密耦合的代码结构开始暴露其致命缺陷： 技术栈锁定： 难以引入新的语言或框架，升级现有依赖如同拆除多米诺骨牌。 部署风险剧增： 即使是微小的改动，也需要重新构建和部署整个庞大的应用，任何错误都可能导致整体服务中断。 扩展性瓶颈： 无法针对性地扩展高负载的特定模块，只能对整个应用进行垂直或水平的粗放式扩容，资源浪费严重。 团队协作障碍： 多个团队在同一个代码库上工作，合并冲突频发，代码审查效率低下。 1.2 重构的痛苦与策略选择 面对僵化的系统，重构是唯一的出路。本书将详尽阐述如何识别和解耦“坏味道”的代码模块，重点在于： 领域驱动设计（DDD）的应用： 如何通过划分清晰的限界上下文（Bounded Context）来指导模块边界的确定，而不是凭空臆想。 绞杀者模式（Strangler Fig Pattern）： 一种渐进式的、低风险的迁移策略，我们将详细演示如何逐步用新的服务“绞死”旧的单体功能，确保业务连续性。 数据库的拆分艺术： 探讨如何将单一的、巨大的关系型数据库拆分为服务私有的数据存储，避免数据依赖成为架构迁移的最大障碍。 --- 第二章：迈向分布式：服务的诞生与治理 本书将此阶段视为软件系统从“一体化城市”向“功能自治社区”的转变。分布式系统并非银弹，它引入了网络延迟、数据一致性等全新的、复杂的挑战。 2.1 微服务架构的基石 微服务（Microservices）的核心在于：独立部署、独立扩展、松耦合的自治服务。本书将详细拆解构建微服务体系的关键组件： 服务发现机制（Service Discovery）： 放弃硬编码的服务地址，转而采用客户端负载均衡（如Ribbon或LoadBalancer）或服务端注册/发现（如Consul, Eureka）。 API 网关（API Gateway）： 作为所有外部请求的统一入口，处理认证、限流、路由和协议转换。 去中心化的数据管理： 强调“每个服务拥有自己的数据库”的原则，并讨论如何使用Saga模式或事件溯源（Event Sourcing）来保证跨服务的最终一致性。 2.2 分布式环境下的通信协议选择 同步通信与异步通信的选择至关重要： 同步通信（HTTP/REST, gRPC）： 适用于需要即时响应的场景，我们将比较 RESTful API 的易用性和 gRPC 在性能与跨语言兼容性上的优势。 异步消息队列（Kafka, RabbitMQ）： 用于解耦服务间的依赖，实现事件驱动架构（EDA）。重点分析消息的可靠投递、顺序保证和幂等性处理。 2.3 服务的治理与可观测性 在百个服务构成的系统中，故障排查难度呈指数级增长。本书强调可观测性（Observability）的重要性： 分布式追踪（Distributed Tracing）： 引入 Zipkin 或 Jaeger，可视化请求在多个服务间的完整调用链条，精准定位延迟瓶颈。 集中式日志管理（ELK/Loki Stack）： 收集、聚合和索引所有服务的日志，实现快速检索和模式匹配。 健康检查与熔断机制： 使用 Hystrix 或 Resilience4j 实现断路器、舱壁隔离和超时重试，防止雪崩效应。 --- 第三章：云原生时代的架构演进与容器化部署 软件的部署环境已经从传统的物理机和虚拟机，全面迁移到了云原生范式，这要求架构师重新思考服务的打包、部署和弹性伸缩。 3.1 容器化：Docker 与 OCI 标准 本书聚焦于软件交付的封装形式，而非操作系统内核或设备驱动： 镜像构建的最佳实践： 如何编写高效的 Dockerfile，利用多阶段构建（Multi-stage Builds）来减小最终镜像体积。 容器的隔离性与资源管理： 解释 Linux 命名空间（Namespaces）和控制组（cgroups）如何为应用提供独立运行环境。 3.2 Kubernetes：容器编排的操作系统 Kubernetes（K8s）已成为事实上的云原生基础设施。我们将深入探讨其核心抽象层如何支撑高可用架构： Pod、Deployment 与 Service： 理解它们如何协同工作，实现声明式的应用部署和自动化的伸缩。 配置管理（ConfigMaps & Secrets）： 分离应用代码与运行配置，确保配置变更无需重新构建应用。 有状态服务（StatefulSets）的挑战： 探讨如何在容器化环境中管理数据库和消息队列等需要持久化存储和稳定网络标识的服务。 3.3 架构的“化整为零”：Serverless 的探索 在追求极致弹性和成本效益的背景下，Serverless（如AWS Lambda, Azure Functions）代表了另一种架构趋势。本书对比了 FaaS（Function as a Service）与传统微服务的权衡，分析了其在冷启动、状态管理和厂商锁定方面的潜在陷阱。 --- 第四章：数据一致性与性能优化（非硬件优化） 本章关注在分布式软件系统中，如何平衡数据的一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partition Tolerance），即著名的 CAP 原则。 4.1 事务的分布式化 2PC/3PC 的局限性： 解释传统两阶段/三阶段提交在现代高并发分布式环境中的性能瓶颈与阻塞风险。 补偿事务与最终一致性： 详细讲解 Saga 模式的实现细节，如何设计补偿操作来撤销已完成的远程操作，以达成业务层面的最终一致。 4.2 缓存策略与一致性模型 多级缓存设计： 从本地进程内缓存到分布式缓存（Redis, Memcached）的部署，以及如何设计缓存失效策略（如 TTL、主动失效）。 缓存一致性模型： 探讨读穿透、写回、旁路缓存等模式对系统性能和数据正确性的影响。 4.3 性能的量化与基准测试 本书强调性能优化必须基于数据。我们将探讨如何使用 JMeter 或 Locust 等工具对服务进行压力测试和负载测试，识别系统的吞吐量上限和资源瓶颈，确保架构决策的有效性。 --- 总结： 《软件架构的演进与实践》旨在为读者提供一套清晰的、从单体到云原生演进的路线图。它关注的是代码结构、通信模式、部署哲学以及分布式系统固有的复杂性，帮助开发者和架构师驾驭现代软件交付的挑战。全书聚焦于逻辑层面的设计、抽象和治理，与物理硬件的维护、故障排除或底层系统调优领域毫无关联。

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