PLC应用开发技术与工程实践 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张宏林

出品人:

页数:320

译者:

出版时间:2008-7

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787115181473

丛书系列:

图书标签:

• PLC
• 可编程逻辑控制器
• 工业自动化
• 技术
• 工程实践
• 开发
• 编程
• 电气工程
• 控制系统
• 工业控制

《面向对象编程范式深度解析与C高级应用实践》 内容简介 本书旨在为软件开发工程师、系统架构师以及计算机专业高年级学生提供一套系统、深入且高度实用的面向对象编程（OOP）理论框架与前沿实践指南。我们聚焦于如何利用现代编程语言（特别是C）的强大特性，构建出高内聚、低耦合、易于维护和扩展的大型软件系统。 全书结构严谨，从理论基石到工程实战，层层递进，确保读者不仅理解“如何做”，更能洞察“为何如此做”。 --- 第一部分：面向对象设计的哲学基石与核心原则（The Philosophical Core of OOP） 本部分深入剖析了面向对象编程的本质，超越了简单的类和对象定义，探讨了其背后的设计哲学。 第一章：对象模型的构建艺术 实体、概念与边界划分： 如何准确地从现实世界或业务需求中识别出核心领域实体（Domain Entities）和关键概念。强调DDD（领域驱动设计）初步思想在对象建模中的应用，即“将软件系统构建在与业务领域紧密匹配的模型之上”。 状态、行为与交互的精确定义： 详细讨论了对象封装的真正含义——保护内部状态不被非法修改。通过深入分析类的构造函数、属性的访问器与副作用管理，建立稳健的对象生命周期。 UML在对象建模中的作用： 不仅仅是绘制图表，而是将UML作为一种精确沟通的语言。重点讲解类图、序列图在系统设计初期的约束与规范作用。 第二章：SOLID原则的现代诠释与实践陷阱 SOLID原则是衡量代码质量的黄金标准。本书提供大量针对这些原则在实际复杂项目中的误用案例，并给出修正方案。 单一职责原则（SRP）的深度挖掘： 如何区分“职责”和“关注点”。通过重构一个具有多重业务逻辑和I/O操作的巨型类，演示如何将其拆解为职责清晰的微小组件。 开放/封闭原则（OCP）的高级实现： 探讨策略模式（Strategy Pattern）和装饰器模式（Decorator Pattern）如何通过接口和抽象类实现对扩展的开放，对修改的封闭。重点分析运行时多态性与编译时多态性的差异。 里氏替换原则（LSP）在继承设计中的重要性： 强调子类型必须能够无缝替换基类型而不破坏程序正确性。通过分析不良的继承结构（如“Is-A”关系不成立的场景），警示过度设计继承带来的耦合问题。 接口隔离原则（ISP）与契约设计： 讨论“胖接口”的危害。强调接口应尽可能小且专注于特定客户端的需求。探讨契约优先（Contract-First）的设计理念。 依赖倒置原则（DIP）与控制反转（IoC）： 这是实现松耦合的关键。详细讲解依赖注入（DI）的实现机制（构造器注入、属性注入、方法注入），并引入IoC容器（如.NET Core内置容器）的工作原理，实现运行时灵活的组件替换。 --- 第二部分：设计模式的系统化分类与C中的高级运用（Advanced Patterns in C） 本部分将设计模式作为解决特定设计问题的成熟方案进行系统性介绍，重点关注其在现代异步和并发环境下的适应性。 第三章：创建型模式——对象的生命周期管理 工厂模式族群的精细化选择： 深入对比简单工厂、工厂方法和抽象工厂的适用场景。重点讲解如何使用泛型和反射技术，在C中实现更具动态性的工厂实现。 单例模式的线程安全考量： 详细分析懒汉式、饿汉式在多核环境下的并发问题，并介绍.NET中经典的“双重锁定检查”陷阱及其正确规避方法，以及基于.NET Core的静态初始化器的安全保证。 构建器（Builder）模式在复杂对象构造中的价值： 当对象拥有大量可选参数或构造过程涉及多个步骤时，Builder如何提升代码可读性和健壮性。 第四章：结构型模式——组件的组合与适配 适配器（Adapter）与桥接（Bridge）的区分： 明确两者的核心目标——适配器用于解决现有接口不兼容问题，而桥接用于分离抽象与实现，实现两者独立变化。通过一个遗留系统集成案例来阐述桥接模式。 装饰器（Decorator）模式与动态职责增强： 结合C的Stream API（如`GZipStream`的包装）来展示装饰器模式如何实现职责的透明、动态叠加。 外观（Facade）模式与子系统的简化： 讨论Facade如何在大型框架中提供清晰、简洁的外部接口，同时隐藏内部复杂的初始化和协作逻辑。 第五章：行为型模式——对象间的通信与职责分配 观察者（Observer）模式与事件驱动： 深入分析C中的`event`和`delegate`如何自然地实现观察者模式。更进一步，探讨当观察者数量庞大或需要跨进程通信时，如何使用消息队列（如发布/订阅模型）来解耦系统。 命令（Command）模式： 阐述Command模式如何封装请求，使其可以被参数化、排队、记录日志或支持撤销操作。在UI编程和事务管理中的经典应用。 模板方法（Template Method）与钩子（Hook）： 探讨如何利用抽象基类定义算法骨架，并通过虚方法（钩子）允许子类在特定步骤插入定制逻辑，保证算法流程的统一性。 责任链（Chain of Responsibility）与处理者（Handler）的优雅构建： 讨论如何避免使用过多的`if-else`结构，转而使用链式调用来决策请求的最终处理者。 --- 第三部分：面向对象在现代C工程中的高级应用（Advanced OOP in Modern C Engineering） 本部分将理论与.NET平台最前沿的技术相结合，展示如何用OOP思想驾驭高性能、高并发的工程挑战。 第六章：领域驱动设计（DDD）与分层架构 实体（Entity）、值对象（Value Object）与聚合（Aggregate）： 严格区分这些核心DDD概念，理解聚合根（Aggregate Root）对事务边界的控制作用。 仓储（Repository）模式的职责界定： 探讨Repository如何作为领域模型与数据持久化机制之间的中介，并强调它不应包含业务逻辑。 六边形架构（端口与适配器）与依赖倒置的结合： 展示如何通过将核心领域逻辑放置在“六边形”中心，并通过定义清晰的输入/输出接口（端口），实现对基础设施（数据库、UI等）的零依赖。 第七章：异步编程与面向对象 Task与异步状态机的封装： 分析`async/await`关键字背后的状态机实现，理解其如何帮助我们用同步的思维编写非阻塞代码，同时保持对象状态的一致性。 并发模型中的对象同步： 介绍`lock`关键字、`Monitor`类以及.NET Core提供的更高效的并发原语（如`SemaphoreSlim`, `Interlocked`操作），以及何时应该使用它们来保护共享对象状态。 惰性加载与并发安全： 在使用延迟加载（Lazy Loading）属性时，如何确保在多线程环境下，对象的初始化只发生一次，并保证数据一致性。 第八章：面向方面编程（AOP）与横切关注点 AOP的概念与应用场景： 解释AOP如何解决日志记录、事务管理、缓存、安全校验等“横切关注点”问题，避免业务逻辑代码被这些非功能性需求污染。 使用代理（Proxy）模式实现AOP： 详细讲解动态代理（如`Castle.Core`或.NET内置的`DispatchProxy`）如何在运行时拦截方法调用，并在方法执行前后插入额外的逻辑。 IoC容器对AOP的支持： 探讨现代IoC容器如何通过拦截器（Interceptors）机制，无缝地将AOP策略应用于标记的类或方法上，实现代码的真正分离。 --- 结语与未来展望 本书的最终目标是培养读者构建“活的”软件系统的能力——即那些能够随着业务发展而平滑演进、而非因需求变更而被迫重写的系统。通过对OOP原则的深刻理解和对设计模式的灵活运用，读者将掌握从架构设计到精细编码的全套工具箱，确保所构建的软件系统具备卓越的工程质量和长期的维护价值。

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我对书中关于软件开发流程的描述感到非常满意，它真正体现了“工程实践”这四个字的分量。很多教材只关注代码层面的语法和功能实现，但这本书却把焦点放在了“如何将一个想法变成一个稳定可靠的生产系统”的全生命周期管理上。从需求分析阶段如何通过结构化访谈获取准确的I/O点表和逻辑要求，到程序编写阶段的模块化设计与命名规范，再到至关重要的系统集成与测试阶段，每一步都有详尽的步骤和可供参考的模板。特别是关于版本控制和文档维护的部分，作者强调了在多人协作的大型项目中，保持代码和配置的一致性是多么关键，并提供了一些实用的文档模板，比如硬件配置清单、报警列表和操作员手册的初稿结构。这种前瞻性的工程思维训练，对于刚踏入自动化行业的年轻人来说，是无价的财富。它教会的不仅仅是“怎么做”，更是“为什么要这样组织你的工作”，极大地提升了我的职业素养和项目管理的规范性。

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这本书的排版和装帧实在是令人印象深刻，那种沉甸甸的质感，拿在手里就感觉像是踏上了一段严肃的学习旅程。内页的纸张质量上乘，印刷字体清晰锐利，即便是长时间阅读也不会让眼睛感到疲劳。封面设计上，虽然没有过多的花哨装饰，但那种简洁、专业的风格，恰恰精准地抓住了目标读者的心理——我们寻找的是实用的工具书，而非花架子。我尤其欣赏它在章节之间的过渡处理，过渡页和目录的编排逻辑清晰，能让人迅速定位到自己感兴趣或需要深入学习的部分。再者，书中大量的图表和流程图，不仅是内容的辅助，本身就是一套精美的视觉化教材。这些图表绘制得极为专业，符号标注规范，很多复杂概念通过这些图形化表达，瞬间变得直观易懂。书脊的装订牢固，翻阅时感觉结构坚实，不必担心书本会散架，这对于需要经常翻阅查阅的工具书来说至关重要。整体而言，从物理接触到视觉呈现，这本书在硬件层面的投入和用心，已经为高质量的学习体验打下了坚实的基础，让人从拿到书的那一刻起，就对即将展开的学习内容充满了期待和尊重。

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这本书在提供学习资源的配套方面做得非常到位，这让它的实用价值倍增。我注意到，书中不仅有详尽的文字和图表，还反复提及了一些可以供读者下载的辅助资源，比如配套的仿真软件配置文件、特定功能块（FB）的源代码示例，甚至是作者本人在项目中使用的部分标准化工具脚本。虽然我还没有完全下载和测试所有资源，但光是知道这些“工具箱”是存在的，就让人感到安心。这意味着学习不再是纯粹的理论输入，而是可以立即进入动手实践的环节。此外，作者在章节末尾设置的“自查与思考”环节设计得非常巧妙，它不是那种简单的选择题或填空题，而是倾向于开放式的问题，要求读者结合书中内容和自身经验进行综合分析和论述。这种设计迫使读者必须真正理解并消化知识点，才能给出令人信服的答案，极大地强化了知识的内化过程，使得这本书更像是一个持续互动的学习伙伴，而不是一本静止的参考资料。

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这本书在深入探讨特定高级功能时的处理方式，展现了极高的技术深度和广度。我原本以为它会比较保守地停留在中低端PLC的应用层面，但令人惊喜的是，它竟然用了相当大的篇幅去解析了分布式控制系统（DCS）与现代PLC集群架构的融合点，以及如何利用工业以太网协议进行高效数据交换。对于网络安全这一日益重要的议题，书中也给出了清晰的界限划分和基础防护建议，这在很多传统自动化书籍中是缺失的环节。作者并没有将这些高阶内容束之高阁，而是通过构建一个虚拟的、跨越多个控制层级的综合性工厂模型，将这些复杂的概念有机地串联起来。读者可以清晰地看到，一个底层的逻辑控制指令是如何向上层SCADA系统汇报状态，又是如何接收来自MES系统的生产指令的。这种宏观与微观并重的讲解策略，使得读者在掌握具体操作技能的同时，也能建立起对整个工业自动化金字塔的完整认知，极大地拓宽了我的技术视野，不再局限于单一设备的编程层面。

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这本书的叙事风格出乎我的意料，它没有采用那种教科书式的干瘪说教，反而更像是一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你。作者在描述基础原理时，总能巧妙地结合实际的工业案例，让抽象的逻辑控制概念立刻落地生根。例如，在讲解中断处理机制时，作者没有停留在理论层面的公式推导，而是立刻抛出了一个某大型生产线因为传感器故障需要紧急停车的场景，然后详细剖析了PLC是如何在这种突发情况下，以毫秒级的速度响应并执行安全关闭流程的。这种“先问题，后方案”的讲述脉络，极大地激发了读者的探究欲，让人忍不住想要跟着作者的思路一步步去验证和思考。更难能可贵的是，作者在穿插技术细节的同时，还融入了一些行业内的“潜规则”和避坑指南，那些是标准文档里绝对不会写明的宝贵经验，比如不同品牌PLC在特定场景下的兼容性陷阱，或是调试时常被忽略的软件版本冲突问题。阅读过程中，我常常需要停下来，对照我自己的项目经验进行反思，这种深度的互动感，远超一般技术书籍的被动接受模式。

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