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出版者:

作者:车迎新 编

出品人:

页数:736

译者:

出版时间:2004-10

价格:108.00元

装帧:

isbn号码:9787504935229

丛书系列:

图书标签:

• 经济学
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软件架构设计与实践：面向大规模分布式系统的演进之路 书籍简介 本书聚焦于现代企业在构建和演进大规模分布式系统时所面临的核心挑战，并系统性地阐述了应对这些挑战所必需的软件架构设计原则、方法论与前沿实践。这不是一本关于特定技术栈的工具书，而是一部深入探讨架构思维、权衡取舍和生命周期管理的深度指南。 第一部分：基石与范式——理解现代系统架构的本质 在当今的云计算和微服务时代，系统复杂性呈指数级增长。本部分首先奠定了理解现代架构的基础，强调架构师必须超越代码层面，从业务需求、非功能性需求（如性能、可靠性、可扩展性）和组织结构（Conway定律）的交织中寻找最优解。 第一章：架构师的职责与思维模型 本章深入剖析了现代软件架构师的角色定位，不再仅仅是技术决策者，更是业务需求的翻译者、风险的管理者和技术愿景的制定者。重点探讨了“权衡分析”（Trade-off Analysis）作为核心思维工具的重要性，以及如何通过构建清晰的架构叙事（Storytelling）来获得团队和利益相关者的共识。我们将讨论架构设计的迭代性本质，而非瀑布式的终极蓝图。 第二章：从单体到分布式：架构演进的驱动力 详细考察了驱动系统从传统架构向现代分布式架构迁移的根本原因：业务的快速变化、对高可用性的极致追求以及对资源利用率的精细化要求。本章对比了 SOA、微服务、事件驱动架构（EDA）等主流范式的优劣势，并首次引入了“架构债务”的概念，分析如何主动管理和偿还这些债务，避免技术停滞。 第三章：核心架构模式的深度剖析 系统性地梳理并深入解析了六种对现代系统至关重要的架构模式： 1. 分层架构（Layered Architecture）： 经典分层的重新审视及其在隔离关注点上的价值。 2. 管道与过滤器（Pipes and Filters）： 尤其在数据处理流和 ETL 场景中的应用。 3. 事件驱动架构（EDA）： 探讨其在实现高解耦和异步通信中的作用，区分同步请求-响应模式与异步事件流的本质差异。 4. 微服务架构（Microservices）： 聚焦于服务边界的划分原则（如 Bounded Context）、契约设计和跨服务事务管理（Saga 模式）。 5. 分片与复制（Sharding and Replication）： 数据库层面的水平扩展策略，包括一致性哈希的应用。 6. 服务网格（Service Mesh）： 作为基础设施层对服务间通信、安全和可观察性的统一抽象。 第二部分：构建可靠与弹性的分布式系统 分布式系统的核心挑战在于处理网络延迟、部分失效和状态同步的复杂性。本部分将从可靠性工程的角度，提供构建健壮系统的具体技术蓝图。 第四章：数据一致性与分布式事务 这是分布式架构中最具挑战性的领域。本章详尽阐述了 CAP 定理的实际意义，并超越理论，聚焦于实践中的一致性模型： 最终一致性（Eventual Consistency）： 如何设计系统以容忍和管理这种模型。 强一致性方案： Paxos 和 Raft 算法的核心思想、在实际组件（如 ZooKeeper, etcd）中的应用，以及它们对性能的代价。 分布式事务的演进： 从两阶段提交（2PC）的局限性到补偿事务（Saga）和 TCC（Try-Confirm-Cancel）模式的详细实现细节。 第五章：高可用性与故障隔离技术 探讨如何设计系统以优雅地应对故障，而非试图消除所有故障。内容涵盖： 容错机制： 断路器（Circuit Breaker）、限流（Rate Limiting）、熔断（Bulkhead）模式的原理和调优参数。 弹性设计： 超时重试策略、幂等性设计、以及混沌工程（Chaos Engineering）在验证系统弹性中的作用。 状态管理： 分布式缓存（如 Redis Cluster）的策略、缓存穿透、雪崩的防御。 第六章：可扩展性：超越简单的横向扩展 扩展性不仅是增加机器数量。本章深入探讨了影响扩展性的瓶颈，并提供了针对性的优化策略： 无状态化设计： 如何尽可能将会话和状态迁移到外部存储。 异步化与解耦： 使用消息队列（Kafka, RabbitMQ）实现系统间的削峰填谷，并讨论了消息的可靠投递语义（At-Least-Once, Exactly-Once）。 API 网关与边缘计算： 如何在系统入口处处理认证、路由、聚合和限流，减轻后端服务的负担。 第三部分：可观察性、治理与架构的持续演进 一个成功的分布式系统必须是可理解、可监控和易于维护的。本部分关注架构在生产环境中的生命周期管理。 第七章：构建全景可观察性（Observability） 传统监控已不足以应对微服务环境的复杂性。本章详细介绍构建可观察性的“三驾马车”： 1. 分布式追踪（Tracing）： OpenTelemetry 规范，如何追踪跨越数十个服务的请求路径，识别延迟热点。 2. 结构化日志： 集中式日志系统（ELK/Loki）的部署与查询优化。 3. 度量（Metrics）： RED 方法论（Rate, Errors, Duration），以及 Prometheues/Grafana 的高级应用。 第八章：安全与合规的架构视角 探讨安全如何在架构设计中“左移”（Shift Left）： 零信任网络（Zero Trust）： 服务间通信的 mTLS 实践。 身份与访问管理（IAM）： OAuth 2.0 和 OIDC 在微服务间的应用。 数据安全： 加密策略、密钥管理服务（KMS）的使用，以及如何设计满足合规性要求的审计日志。 第九章：持续交付与架构治理 架构并非一成不变，它需要与持续交付流程紧密集成。本章讨论如何通过自动化手段强制执行架构约束： 蓝绿部署与金丝雀发布： 风险可控的灰度发布策略。 架构评审与文档： ADR（Architecture Decision Records）的实践，确保历史决策的可追溯性。 架构演进的组织策略： 如何平衡创新速度与系统稳定性，建立架构社区和治理委员会的机制。 结语：架构师的长期主义 本书的最终目标是培养系统性的架构思维，使读者能够基于业务目标，在不断变化的技术环境中做出前瞻性、可落地的技术决策，确保系统在规模扩张的同时，依然保持健康和可持续的演进能力。

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