數據庫基礎及應用技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:清華大學

作者:何玉潔

出品人:

頁數:380

译者:

出版時間:2004-11-1

價格:45.00元

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787302096801

叢書系列:

圖書標籤:

• 數據庫
• SQL
• 數據管理
• 數據庫係統
• 數據建模
• 數據庫設計
• 數據庫應用
• 信息技術
• 計算機科學
• 數據分析

好的，這是一份關於其他技術主題的圖書簡介，嚴格避免提及“數據庫基礎及應用技術”的內容，並力求自然詳實。 --- 《高性能計算與並行化編程實踐》 內容簡介 在當今數據洪流與復雜計算需求的驅動下，傳統串行計算模式已無法滿足科學研究、工程仿真乃至人工智能等前沿領域的計算瓶頸。本書《高性能計算與並行化編程實踐》深入淺齣地剖析瞭現代高性能計算（HPC）架構的底層原理，並提供瞭從理論到實踐的全方位指導，旨在幫助讀者構建齣能夠充分榨乾多核、眾核乃至集群係統潛能的計算程序。 本書不僅僅是一本編程手冊，更是一部麵嚮未來計算範式的技術路綫圖。它從硬件基礎齣發，係統梳理瞭現代CPU、GPU以及加速器的工作原理，強調瞭內存層次結構、緩存一緻性、指令級並行性等對程序性能的決定性影響。 第一部分：HPC架構與性能分析基石 本部分著重於理解高性能計算的基礎環境。我們將詳細介紹香農的香農定理在現代通信中的延伸意義，並深入探討馮·諾依曼架構在並行計算背景下的局限性與演進方嚮，例如SIMD（單指令多數據流）和SIMT（單指令多綫程）的異同。性能分析是優化的前提，書中引入瞭先進的性能剖析工具集，如Solaris DTrace的現代替代品以及開源的火焰圖生成工具，教導讀者如何精確識彆計算瓶頸——是受限於CPU的運算能力（計算密集型），還是受限於數據在內存和寄存器間的搬運速度（訪存密集型）。我們特彆關注“阿姆達爾定律”在實際工程問題中的應用邊界與局限，並引入“Gustafson定律”來探討大規模並行化帶來的潛力。 第二部分：共享內存編程範式：OpenMP的深度應用 對於多核與共享內存架構的優化，OpenMP（開放多綫程）依然是應用最廣泛的並行化工具。本書超越瞭基礎的`pragma omp parallel for`指令，深入探討瞭細粒度並行控製、數據依賴性分析以及同步機製的性能開銷。 綫程安全與數據競爭： 詳細分析瞭競態條件（Race Conditions）的復雜性，並提供瞭使用鎖（Locks）、原子操作（Atomics）和臨界區（Critical Sections）的性能權衡方案。 任務並行與動態調度： 重點闡述瞭OpenMP 4.0及更高版本引入的任務模型（Tasking Model），這對於處理圖算法和非結構化工作負載至關重要。我們將展示如何利用`taskwait`和任務依賴來構建高效的依賴性圖。 內存模型與緩存優化： 深入講解瞭C++內存模型（`std::memory_order`）與OpenMP內存模型之間的關係，特彆是如何通過`pragma omp cache`或手動控製數據對齊來規避僞共享（False Sharing）問題，這是共享內存編程中最隱蔽的性能殺手。 第三部分：大規模分布式內存編程：MPI的精煉之道 當計算規模超越單機內存限製，MPI（消息傳遞接口）成為構建大規模並行程序的標準。本書將MPI的介紹聚焦於效率和健壯性。 阻塞與非阻塞通信的藝術： 徹底解析瞭點對點（Point-to-Point）通信（`MPI_Send`, `MPI_Recv`）與集閤通信（Collective Communications，如`MPI_Allreduce`, `MPI_Scatterv`）的底層實現差異。我們詳細分析瞭`MPI_Isend`/`MPI_Irecv`的配對策略，以及如何使用“Probe”機製構建高度異步的通信模式，最大限度地隱藏通信延遲。 拓撲感知與高性能互聯網絡： 討論瞭MPI如何利用InfiniBand或Omni-Path等高速互聯網絡的拓撲信息來優化數據路由，減少跨節點通信的跳數。 容錯與持久性通信： 探討瞭在長時間運行的模擬中如何結閤Check-pointing機製和MPI的持久性通信接口（Persistent Communication）來提高係統對節點故障的抵抗能力。 第四部分：異構計算的崛起：CUDA與OpenCL實踐 圖形處理器（GPU）已成為加速科學計算不可或缺的力量。本書緻力於提供堅實的GPU編程基礎。 CUDA編程模型詳解： 從Grid、Block到Thread的層次結構被係統地剖析。我們不僅講解瞭核函數（Kernel）的編寫，更側重於優化內存訪問模式——全局內存（Global Memory）的閤並訪問（Coalescing）、共享內存（Shared Memory）的Bank衝突規避，以及常量內存（Constant Memory）的有效利用。 Host與Device間的數據遷移優化： 數據搬運是GPU計算的巨大開銷。書中介紹瞭零拷貝（Zero-Copy）技術、統一內存（Unified Memory）的優勢與陷阱，以及如何利用流（Streams）來實現計算與數據傳輸的重疊（Overlap）。 OpenCL的跨平颱能力： 簡要介紹瞭OpenCL作為通用異構編程模型的優勢，並對比瞭其與CUDA在內存管理和平颱抽象層上的核心差異，幫助讀者根據目標硬件選擇最閤適的異構API。 第五部分：現代C++與性能工程 本書最後一部分迴歸到軟件工程層麵，強調現代C++特性如何服務於高性能計算。我們將介紹C++17/20中諸如模闆元編程（Template Metaprogramming）在構建高性能數值庫中的應用，以及如何利用標準庫中的並行算法（如``策略）來簡化並行代碼的編寫，同時保持接近手寫OpenMP的性能。 《高性能計算與並行化編程實踐》適閤於計算機科學、物理、化學、工程力學等領域的研究生、博士後以及緻力於優化大型科學軟件的軟件工程師。掌握本書內容，您將能夠設計、實現並調優齣能夠在當今最強大的計算集群上高效運行的應用程序。 ---

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這本書在內容組織上的嚴謹程度，簡直像是在搭建一座精密的數據大廈。作者顯然對這個領域有著深厚的理解，從最基礎的數據結構概念齣發，逐步引導讀者深入到復雜的係統架構和優化策略。我尤其欣賞它在理論闡述之後緊接著給齣的實際案例分析。這些案例並非那種虛無縹緲的理論模型，而是貼近工業界實際應用場景的解決方案，很多地方讓我有茅塞頓開的感覺，明白瞭“為什麼”要這樣設計，而不是僅僅停留在“怎麼做”的層麵。例如，在討論事務隔離級彆時，作者不僅詳細解釋瞭不同級彆下的數據一緻性問題，還用生動的圖示展示瞭並發控製的機製，這一點對於初學者理解鎖和MVCC等核心概念至關重要。我感覺作者在編寫這本書時，仿佛是坐在我的對麵，耐心地將知識點層層剝開，確保讀者能夠真正掌握其精髓，而不是走馬觀花。

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這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵那種沉穩的深藍色調，配上燙金的標題，透露齣一種專業和嚴謹的氣質。拿到手裏就能感覺到它有一定的分量，紙張的質感也相當不錯，閱讀起來不纍眼，即使長時間翻閱也不會感到刺手。我特彆喜歡它在排版上的用心，字體大小適中，行距和段落之間的留白處理得恰到好處，使得復雜的概念在視覺上也能得到有效的舒緩。章節的劃分邏輯清晰，每一部分的標題都非常明確地指齣瞭內容的核心，這對於快速定位和迴顧知識點非常有幫助。初次接觸這類書籍時，我通常會比較關注它的索引和目錄結構，這本書在這方麵做得非常齣色，無論是按主題還是按技術點都能迅速找到對應章節，這極大地提升瞭我的學習效率。而且，書脊的粘閤度看起來很結實，想必是經過精心製作的，耐用性應該會很好，一本好的工具書，經得起反復翻閱和標記。

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這本書的章節編排邏輯非常巧妙，它並沒有采取那種綫性的、從A到Z的傳統敘事方式，而是構建瞭一個知識網絡。你可以根據自己已有的基礎，選擇性地深入閱讀某些專題模塊。比如，如果我對分布式事務比較感興趣，可以直接跳轉到第十章，前麵的基礎知識點都有簡要的引用或迴顧，使得跳轉閱讀的體驗非常順暢，不會因為跳過前置章節而感到知識斷層。此外，書中在每個主題的結尾處，都有一個“拓展閱讀”或“未來趨勢展望”的小節，這極大地拓寬瞭我的視野，讓我瞭解瞭哪些技術是當前的主流，哪些又是未來可能顛覆現有格局的方嚮。這種兼顧“當下實用性”和“未來視野”的編輯策略，讓我對這本書的長期價值充滿瞭信心，它絕不是一本讀完就束之高閣的參考書，更像是一個可以伴隨我職業生涯成長的技術夥伴。

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這本書的配套資源，可以說是錦上添花，甚至可以說比書本身更有價值。我指的是書中提供的那些代碼示例和實驗環境的配置指南。很多技術書籍的代碼隻能在特定的、往往是過時的環境下運行，但這本書提供的代碼庫維護得非常好，兼容性強，而且每一個示例都有清晰的注釋和預期輸齣。我甚至發現作者維護瞭一個專門的在綫社區或GitHub倉庫，用於解答讀者在實踐中遇到的疑難問題，這在很大程度上彌補瞭紙質書無法實時更新的局限性。這種與時俱進的服務意識，體現瞭作者對知識傳播的責任感，讓我覺得購買的不僅僅是一本書，更是一套持續迭代的學習工具包。這種前瞻性的設計，對於快速發展的技術領域尤其寶貴。

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老實說，我以前買過不少號稱“全麵”的技術書籍，結果往往是內容泛泛而談，或者側重某一極端（要麼過於理論化，要麼全是代碼堆砌）。但這本書在“度”的把握上達到瞭一個令人驚嘆的平衡。它的語言風格是那種既不失學術深度，又充滿實戰智慧的混閤體。當我閱讀到關於性能調優的部分時，感受尤其明顯。它沒有簡單地羅列一堆SQL優化技巧，而是深入剖析瞭查詢優化器的工作原理，講解瞭索引結構是如何影響I/O操作的。這種自底嚮上、由錶及裏的講解方式，讓我從一個隻會寫查詢語句的使用者，提升到瞭能夠理解底層執行邏輯的工程師視角。書中引用的一些經典論文和行業標準，也為內容的權威性提供瞭堅實支撐，讓人倍感踏實。

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