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出版者:科学出版社

作者:夏孟瑾

出品人:

页数:316

译者:

出版时间:2003-3-1

价格:29.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030111678

丛书系列:

图书标签:

• 计算机等级考试
• 二级VB
• Visual Basic
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• 计算机基础
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探寻编程的奥秘：现代软件开发核心技术精要 本书聚焦于当前信息技术领域最具活力的几个方向，旨在为读者提供一套全面、深入且紧跟行业前沿的知识体系。我们摒弃了对特定旧有编程语言的冗长叙述，转而深入剖析支撑现代云计算、大数据处理以及前沿人工智能应用的基础技术栈。 第一部分：现代后端架构与微服务实战 本篇章彻底革新了传统单体应用的构建思路，全面拥抱微服务架构（Microservices Architecture）的设计哲学与实践路径。 我们将从零开始，详细解析如何使用 Go 语言（Golang） 构建高性能、高并发的网络服务。书中不仅涵盖 Go 语言的基础语法和并发模型（Goroutines 与 Channels），更侧重于其在网络编程中的优势，如协程调度机制如何有效管理数以万计的并发连接。 随后，我们进入微服务设计的核心环节。内容详尽阐述了 服务发现（Service Discovery） 的机制，对比了 Consul 和 etcd 在实际部署中的优劣。在通信协议层面，本书不再局限于传统的 RESTful API，而是深入探讨了 gRPC 的工作原理，包括 Protocol Buffers (Protobuf) 的定义、序列化过程，以及如何在复杂的分布式环境中实现高效的跨语言通信。 为了应对微服务带来的分布式复杂性，服务治理是关键。我们用大量的实例来讲解 熔断（Circuit Breaker）、限流（Rate Limiting） 和 超时重试（Timeouts and Retries） 模式的实现。特别地，书中引入了 Istio 等服务网格技术，展示如何在不侵入应用代码的前提下，实现流量管理、安全策略和可观测性。我们将演示如何利用 Prometheus 收集指标，通过 Grafana 构建实时的服务健康仪表盘，确保系统在“故障发生时”也能保持稳定运行。 数据持久化方面，本书强调了多数据源策略。我们详细对比了 PostgreSQL 在事务一致性方面的表现与 Cassandra 或 MongoDB 在海量数据读写和高可用性方面的优势。更进一步，我们探讨了如何利用 Redis Cluster 进行分布式缓存，并介绍了 Kafka 作为高吞吐量消息队列在系统解耦和数据流处理中的核心作用。 第二部分：前沿数据科学与高性能计算基础 本部分着眼于数据驱动的决策制定，从底层算法到上层框架，为构建高效的数据处理管道奠定基础。 我们首先聚焦于Python 在数据科学领域的生态系统。不同于基础的语法教学，本书直接切入 Pandas 库的高级应用，如数据清洗中的缺失值插补策略、时间序列数据的重采样与特征工程。随后，我们深入 NumPy 的底层实现，解释向量化操作如何避免 Python 循环的性能瓶颈，以及 C 扩展（如 Cython）如何进一步加速计算密集型任务。 在机器学习模型构建方面，本书侧重于深度学习框架的实战应用。我们详细剖析了 PyTorch 的动态计算图机制，对比其在模型迭代和调试上的灵活性。内容涵盖卷积神经网络（CNN）在图像识别中的最新架构（如 Transformer 在视觉领域的应用），以及循环神经网络（RNN/LSTM/GRU）在自然语言处理（NLP）中的演进。 训练模型的效率直接依赖于硬件资源的管理。因此，书中专门设置章节讲解 CUDA 编程基础 和 GPU 内存管理，帮助读者理解深度学习框架底层如何高效地调度并行计算资源。我们演示了如何使用 Dask 或 Ray 等框架，将原本在单机上难以完成的超大规模数据集训练任务，分布式地部署到集群环境中。 第三部分：云原生应用部署与基础设施自动化 成功的软件交付依赖于一致、可靠的部署流程。本部分构建了现代云原生应用的全套工具链。 核心内容围绕 容器化技术 展开。我们不仅讲解了 Docker 的基本镜像构建和分层文件系统原理，更深入探讨了容器运行时（如 containerd）的工作方式。重点在于如何通过 Dockerfile 编写出体积小、安全性高的“多阶段构建”镜像。 在此基础上，本书将 Kubernetes (K8s) 作为应用编排的蓝图。内容涵盖了 K8s 的核心组件（API Server, etcd, Scheduler, Controller Manager）的职责划分。实战部分详尽演示了如何定义 Deployment、Service 和 Ingress 资源，实现服务的自动化部署、负载均衡和外部访问。我们特别关注声明式配置的哲学，即如何使用 Helm 管理复杂的应用包，确保环境配置的一致性。 为了实现真正的持续集成/持续部署（CI/CD），我们引入了GitOps 理念。通过 ArgoCD 或 Flux 等工具，展示了如何将 Git 仓库作为唯一的“事实来源”，自动化地将应用状态同步到 K8s 集群中。这不仅提高了部署的可靠性，也极大地增强了系统的可审计性。 第四部分：信息安全与系统防护实践 在万物互联的时代，安全不再是事后的补救，而是内嵌于设计之初的要素。 本部分探讨了零信任网络（Zero Trust Architecture） 的概念，并聚焦于应用层面的安全实践。内容包括 OAuth 2.0 和 OpenID Connect (OIDC) 协议的详细流程解析，确保用户身份验证的安全可靠。在 API 安全方面，我们详细分析了 OWASP Top 10 中最常见的漏洞（如注入攻击、跨站脚本 XSS），并提供了使用 Web Application Firewall (WAF) 进行主动防御的策略。 对于数据传输安全，本书深入讲解了 TLS/SSL 协议 的握手过程，密钥交换机制（如 Diffie-Hellman 算法），以及 mTLS (Mutual TLS) 在微服务间的双向认证中的应用。最后，我们探讨了密钥管理服务（KMS）的重要性，强调敏感信息的加密存储与安全轮换策略，确保从代码到基础设施的全面纵深防御体系。 本书面向所有希望快速掌握现代软件工程核心技能，从传统开发模式转型至云原生、分布式系统的工程师、架构师和高年级学生。通过对这些前沿技术的系统性梳理与实战演练，读者将能够独立设计、构建并运维面向未来的复杂软件系统。

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