计算机导论

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页数:254
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出版时间:2006-1
价格:30.00元
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isbn号码:9787313045768
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机基础
  • 计算机科学
  • 导论
  • 入门
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具体描述

本教材的编写目的,旨在引导刚进入大学学习的计算机以及相关专业的学生顺利进入计算机系列课程的学习和研究。希望通过本课程的学习,既能使学习者的计算机基本操作和简单应用能力得到必需的训练,又能自顶向下地较全面地了解计算机科学与技术学科的特点,包括其中历史渊源、发展变化、基础知识、理论体系、知识结构、分类体系、应用领域,以及相关新理论、新技术的研究和发展方向。以期能够对计算机学科有一个概括而准确的认识,建立起学科全局观,从而为系统地学习计算机专业课程打下必要的基础。

  本教材介绍了计算机以及计算机中的信息表示方面的基础知识,计算机系统的组成,计算机学科的知识体系及主要研究方向,应用范围最为广泛的数据库技术与管理信息系统知识,操作系统的一般概念、Windows的常用功能,程序设计的基础知识,常用的办公自动化软件,对现代社会影响最大的计算机网络技术,以及计算机信息系统安全与防范问题。

深入探索数字世界的基石:软件工程与系统设计 图书名称:软件工程与系统设计 作者: [此处填写作者姓名,例如:张伟/李芳] 出版社: [此处填写出版社名称,例如:科技出版社] 出版日期: [此处填写出版日期,例如:2024年春季] --- 导言:现代信息系统的复杂性与工程的必然性 在当今高度数字化的时代,我们依赖的软件系统无处不在,从金融交易到医疗诊断,从智能交通到个人通信。这些系统的复杂性已经远远超出了简单编程的范畴。一个成功的、可靠的、可维护的软件产品,不再仅仅依赖于编写出能运行的代码,它需要一套严谨的、工程化的方法论来指导从需求捕获到最终部署和运维的整个生命周期。 《软件工程与系统设计》正是为了填补理论知识与实际工程实践之间鸿沟而设计的一本深度教材和参考手册。本书不侧重于介绍计算机硬件基础或编程语言的语法细节,而是将焦点完全集中于如何科学地、高效地、经济地构建和管理大型、复杂的软件系统。它旨在培养读者从“编码员”向“系统架构师”和“软件工程师”转变的思维模式。 第一部分:软件工程的基石——方法论与过程管理 本部分深入剖析了软件开发生命周期(SDLC)的各个阶段,并对主流的工程化方法进行了详尽的比较和分析。 第一章:软件工程导论与挑战 本章首先明确了软件工程的定义、核心目标(质量、成本、进度)及其在信息产业中的战略地位。随后,重点探讨了当代软件开发面临的主要挑战:需求的易变性、系统的异构性、安全性的日益重要性,以及分布式系统的固有复杂性。我们将通过多个历史案例(如早期大型项目失败分析)来论证为何必须采用工程化的手段。 第二章:软件生命周期模型精讲 我们将全面回顾经典的瀑布模型,并着重分析其局限性。随后,重点展开对迭代式开发模型的介绍,包括螺旋模型和增量模型。特别地,本章将投入大量篇幅讲解敏捷开发(Agile)的哲学基础,深入剖析Scrum、看板(Kanban)等主流敏捷框架的运作机制、角色职责与工件管理。读者将学会如何在不同约束条件下选择最合适的生命周期模型。 第三章:需求工程:定义正确的问题 软件工程的基石在于清晰的需求。本章细致地阐述了需求工程的全过程: 1. 需求获取与沟通: 访谈技巧、问卷设计、利益相关者分析(Stakeholder Analysis)。 2. 需求分析与建模: 使用例图(Use Case Diagrams)、用户故事(User Stories)以及业务流程建模(BPMN)等工具,将模糊的商业目标转化为清晰、无歧义的系统需求。 3. 需求规格说明(SRS): 如何撰写一份健壮、可测试、可追溯的需求文档,并讨论功能需求与非功能需求(性能、可用性、安全性)的平衡艺术。 第四章:软件质量保证与测试策略 质量是工程的生命线。本章侧重于质量保证(QA)的系统化方法。从静态分析到动态测试,我们将涵盖单元测试、集成测试、系统测试和验收测试的层次结构。更重要的是,我们将深入探讨测试驱动开发(TDD)的实践细节,以及如何设计有效的回归测试套件,以应对持续集成环境中的变化。同时,质量度量(如圈复杂度、代码覆盖率)的引入将为质量评估提供客观依据。 --- 第二部分:系统设计与架构的艺术 当需求被明确后,如何将这些抽象的需求转化为一个可实现的、高性能的蓝图,是本部分的核心内容。 第五章:架构设计基础与风格选择 本章将系统设计提升到战略层面。我们首先定义了“架构”与“设计”的区别。随后,详细分析了几种关键的架构模式: 1. 分层架构(Layered Architecture): 经典的四层结构及其在企业应用中的应用。 2. 管道与过滤器(Pipes and Filters): 适用于数据流处理的场景。 3. 面向服务架构(SOA)与微服务(Microservices): 重点分析微服务的设计原则(高内聚、低耦合、独立部署)、服务间通信机制(RESTful API, gRPC)以及分布式事务处理的挑战。 第六章:面向对象设计原则与设计模式(进阶) 本章假设读者已掌握基础的面向对象编程知识,专注于提升设计的质量和可重用性。我们将深入讲解SOLID原则(单一职责、开放封闭等)在实际架构决策中的应用。随后,系统性地梳理GoF(Gang of Four)设计模式,不仅展示其UML结构,更强调其在解决特定设计难题时的适用场景和权衡。例如,工厂模式如何简化对象创建,策略模式如何实现运行时行为切换。 第七章:数据库设计与持久化策略 现代系统往往依赖复杂的数据存储。本章不仅涵盖关系型数据库的规范化理论(范式),还扩展至NoSQL数据库(如文档型、键值型、图数据库)的选择标准。重点讨论了数据访问层的设计,包括对象关系映射(ORM)的优缺点,以及如何通过缓存(如Redis)和读写分离策略来优化系统在高并发下的数据持久化性能。 第八章:非功能性需求的架构实现 成功的系统必须满足非功能性约束。本章专门探讨如何将这些约束融入架构设计中: 1. 性能与可扩展性: 负载均衡、连接池管理、异步消息队列的使用。 2. 安全性设计: 身份验证(AuthN)、授权(AuthZ)、数据加密策略(传输层与存储层)以及常见的安全漏洞(如OWASP Top 10)的防御机制。 3. 可维护性与可观测性(Observability): 如何设计日志系统(Tracing, Metrics, Logging)以便于故障诊断和系统监控。 --- 第三部分:现代工程实践与DevOps 本部分关注的是如何将设计蓝图高效地转化为可部署、可维护的产品,强调协作、自动化和持续交付的文化。 第九章:配置管理与版本控制的深度应用 虽然Git是标准工具,但本章更侧重于复杂项目的分支策略(如GitFlow的变体)和代码审查(Code Review)流程的建立。同时,我们将讨论基础设施即代码(IaC)的概念,介绍Ansible或Terraform等工具在配置管理中的作用,确保环境的一致性。 第十章:持续集成/持续交付(CI/CD)流水线构建 CI/CD是现代软件工程的核心驱动力。本章将详细拆解一个健壮的自动化流水线:从代码提交触发自动化构建,到集成测试、安全扫描,直至最终部署到预发布或生产环境。我们将探讨Jenkins, GitLab CI等主流工具链的配置艺术,并强调“快速失败”(Fail Fast)的原则。 第十一章:系统部署与云原生实践 本章将目光投向系统的运行环境。重点介绍容器化技术(Docker)的原理及其在标准化部署中的优势。随后,深入探讨容器编排系统Kubernetes (K8s) 的核心概念,如Pod、Service、Deployment和Ingress,讲解如何利用K8s实现服务的弹性伸缩与高可用性。 第十二章:软件维护与演化管理 软件的生命周期中,维护阶段往往占据了最大的成本。本章讨论如何通过良好的设计(如高内聚、低耦合)来降低维护难度。我们将引入重构(Refactoring)的原则和时机,探讨如何安全地进行大规模系统升级,以及如何管理技术债务(Technical Debt),确保系统能够在长期内持续健康地演进。 结语:面向未来的软件工程师 《软件工程与系统设计》旨在提供一个全面的框架,使读者能够系统地思考和解决现实世界中的软件开发难题。本书的价值不在于教授某一特定技术的用法,而在于传授一套经过时间检验的、工程化的思维方式,使未来的软件系统能够更健壮、更安全、更具适应性地服务于人类社会的发展。

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读后感

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用户评价

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这本书的阅读体验,就如同在一个巨大的、未经规划的城市里寻找一个特定的地址。我原本希望它能像一张详尽的城市地图,清晰地标示出主要干道、区域划分和地标建筑,让我能够对这座城市的整体结构有一个直观的认识。然而,这本书更像是一本包含了零散的风景照和一些随笔的旅行日记。它偶尔会提及一些计算机发展的历史事件,比如某些里程碑式的发明,但这些事件之间缺乏清晰的因果关系和发展脉络。随后,它又会突然跳到一些关于数据结构的小例子,但这些例子往往过于简单,难以反映真实世界的复杂性。让我感到特别棘手的是,书中在描述某些技术概念时,经常会使用一些过于专业或晦涩的语言,而对这些语言的解释却显得十分不足。这就好像一个导游在带领你参观一个历史遗迹,他不停地告诉你这里有什么,但却从不解释这些建筑是如何建造的,又承载了怎样的历史意义。我曾试图去理解书中关于人工智能的某些章节,但由于缺乏对机器学习基本原理的介绍,我只能看到一些模型和算法的名称,却无法抓住它们的核心思想。读完这本书,我并没有感到对计算机世界有了更清晰的认知,反而觉得它是一个更加扑朔迷离、难以捉摸的存在。

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这本书的阅读体验,怎么说呢,就像是在一个没有地图的陌生城市里漫步。我本以为它会像一张详细的城市规划图,标示出所有重要的地标、街道和交通枢纽,让我能够有条不紊地探索。结果呢?它更像是一本散文集,里面记录了一些零散的观察和感悟。它提到了互联网的早期发展,还有一些关于信息安全的小故事,甚至还穿插了一些关于人工智能伦理的哲学思考。这些内容本身并不乏味,甚至有些地方还挺吸引人。但是,它们之间的联系却非常微弱,就像是独立的岛屿,彼此之间没有桥梁连接。我努力地想要将它们串联起来,构建一个完整的知识体系,但总觉得力不从心。有些章节读起来像科普,有些章节又像是学术论文的摘录,还有些章节甚至像随笔。我无法确定它到底想向我传达一个什么样的核心信息。我曾尝试着理解它对于“计算”这个概念的定义,但每次的侧重点都不同,有时是数学上的运算,有时是信息处理的过程,有时又变成了对人类思维的模拟。这种缺乏统一性和连贯性的叙述方式,让我觉得这本书就像一个缺乏主线的电影,虽然里面有几个精彩的片段,但整体而言,让人感觉散乱而无章法。

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这本书给我的感觉就像是走进了一个古老的图书馆,里面堆满了各种各样的典籍,空气中弥漫着陈旧纸张的味道,但当你试图寻找一本关于“如何构建一个信息时代的基础框架”的书时,却发现它们零散地分布在各个角落,而且很多书的封面都布满了灰尘,甚至有些书页已经泛黄卷曲,难以辨认。我尝试着从头读起,期待着能够建立起一个循序渐进的知识体系。一开始,它确实提到了一些关于计算的起源和早期的计算机模型,这让我觉得颇有启发。然而,这种启发感并没有持续多久。很快,它就跳到了一个我完全不熟悉的领域,比如量子计算的某些前沿理论,还有一些我从未接触过的编程语言的抽象概念。最令人困惑的是,书中在解释某些复杂技术时,经常会引用大量的术语,但并没有给出足够的背景知识来支撑这些术语的理解。这就好像一个人在跟你介绍一个复杂的机械装置,他告诉你每个零件的名字,但却不告诉你这些零件是如何组装在一起,又是如何协同工作的。我感觉自己像是站在一个巨大的知识迷宫的入口,周围摆满了各种各样的路标,但这些路标指向的方向却互相矛盾,让我无从选择。读完之后,我并没有觉得我对计算机有了更清晰的认识,反而有一种更加迷茫的感觉,好像我只不过是掠过了很多表面现象,但核心的原理依然遥不可及。

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这本书简直是我近期阅读的“黑暗料理”!我本来满怀期待,想着计算机导论嘛,总得有点逻辑性,有点条理吧?结果呢?它更像是一个杂货铺,什么东西都往里面塞,但又摆放得毫无章法。刚翻开,我以为它会从最基础的概念讲起,比如二进制、位、字节什么的,然后慢慢过渡到硬件、软件、网络。结果呢?它突然就跳到了一些我完全没听过的算法,还没等我缓过神来,又瞬间切换到了数据库的设计原理,紧接着又是一堆关于操作系统调度方式的讨论。我感觉我的大脑就像是被一股巨大的吸力搅得天翻地覆,所有的知识点都被打散了,然后随随便便地抛洒在我面前。更让我抓狂的是,很多概念的解释都含糊不清,用词也相当随意。有时候一个词在前面一种语境下是这个意思,后面又变成了另一个意思,我都不知道该相信哪个。感觉作者写这本书的时候,完全就是想到哪写到哪,根本没有一个清晰的结构和逻辑线索。我想,如果想从零开始了解计算机的人,看到这本书,估计还没入门就已经被劝退了。它真的需要一个非常非常专业的、对计算机有着深厚理解的人才能勉强读懂,但那样的人还需要这本书来“导论”吗?这就像一个经验丰富的厨师,却对着一本写着“随便放点油盐酱醋就能做出饭”的菜谱手足无措。实在太让人沮丧了。

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这本书给我的感觉,就像是在一个巨大的宴会上,桌子上摆满了琳琅满目的食物,但每道菜的菜单都极其简略,甚至有些菜品的介绍完全脱离了实际的味道。我期待的是一个关于“计算机”这个庞大体系的系统性介绍,能够让我理解它的构成、运作和发展。然而,这本书更像是一系列分散的“景点介绍”,它偶尔会提到一些硬件组件,比如CPU和内存,但只是泛泛而谈,没有深入解释它们的功能和相互作用。然后,它可能会突然跳到软件开发的一些抽象概念,比如面向对象编程,但给出的例子却晦涩难懂,让人望而却步。最让我感到困惑的是,书中对某些技术概念的阐述,往往是建立在其他更深层、更基础的概念之上,但这些基础概念却被一带而过,甚至完全省略了。这就好像一个人在跟你介绍如何建造一座摩天大楼,但他只告诉你如何安装顶部的天线,却忽略了地基、钢筋、混凝土等至关重要的部分。我花了很长时间试图去理解书中提到的某个关于网络协议的章节,但由于缺乏对网络基础知识的铺垫,我只能看到一些名词和流程,却无法真正理解它们背后的逻辑。读完之后,我感觉自己就像是站在了无数个知识的入口前,但每一个入口都显得那么深邃而遥远,让我无从下手。

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