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出版者:中国标准

作者:全国质量专业技术人员职业资格考试辅导用书编写组

出品人:

页数:235

译者:

出版时间:2012-1

价格:75.00元

装帧:

isbn号码:9787506649988

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软件架构设计原理与实践 面向对象的系统构建、微服务演进与云原生应用 作者： 张伟、李明 出版社： 蓝鲸技术出版社 出版时间： 2023年10月 --- 概述 在当今快速迭代的数字时代，软件系统的复杂性呈指数级增长。一个设计不良的架构不仅会拖慢开发速度，更可能成为业务扩展的瓶颈。本书旨在深入剖析现代软件架构设计的核心原则、模式和工具链，为读者提供一套系统化、可操作的实践指南，以构建出既健壮又具备高可伸缩性的下一代企业级应用。 本书超越了传统的“大爆炸”式架构设计，侧重于增量式演进和适应性设计。我们从软件架构的本质出发，探讨如何平衡功能性需求与非功能性质量属性（如性能、安全性、可维护性）。全书结构紧密，从基础的架构驱动因素分析，过渡到成熟的面向对象设计、面向服务的架构（SOA）的深层理解，并最终聚焦于当前业界主流的微服务和云原生技术栈的实战应用。 第一部分：架构基础与驱动因素 (Foundation & Drivers) 本部分奠定了理解软件架构的理论基础，强调架构决策的非技术性因素。 第一章：理解架构的本质与价值 架构的定义与边界： 区分结构、模式与架构决策。为何架构是影响系统生命周期的最关键因素。 质量属性（Quality Attributes）： 性能、可用性、可扩展性、可测试性、安全性等非功能需求的量化与权衡。 架构驱动因素： 业务目标、技术约束、团队结构（康威定律的再审视）如何塑造最终的架构蓝图。 架构师的角色与职责： 从技术决策者到跨职能沟通者的转型。 第二章：架构评估与文档化 架构描述语言（ADL）概述： 为什么需要正式的文档来传达设计意图。 场景驱动设计： 场景（Use Cases）、史诗（Epics）与架构的映射关系。 关键架构评估方法： ATAM（架构权衡分析方法）的实际应用案例，以及如何通过原型验证来降低技术风险。 视图管理： 4+1 视图模型及其在复杂项目中的局限性与改进。 第二部分：面向对象的设计范式与演进 (Object-Oriented Paradigm) 虽然现代系统倾向于分布式，但强大的模块化和内聚性依然依赖于扎实的面向对象原则。本部分回顾并深化了这些经典原则在大型项目中的应用。 第三章：SOLID 原则的深度解析与反模式 单一职责（SRP）的细化： 如何在领域驱动设计（DDD）的上下文中使用 SRP 来划分限界上下文（Bounded Context）。 开闭原则（OCP）的实践： 依赖倒置原则（DIP）在依赖注入（DI）框架中的实现细节。 Liskov 替换原则（LSP）： 在继承与组合之间的选择，以及如何通过接口契约保证代码的健壮性。 接口隔离（ISP）与不利模式： “肥接口”对维护性的危害。 第四章：设计模式的架构级应用 结构型模式： 适配器（Adapter）在遗留系统集成中的作用；外观（Facade）在分层架构中的边界定义。 行为型模式： 观察者（Observer）与事件驱动架构的早期形态；策略（Strategy）模式在业务规则引擎中的应用。 创建型模式： 工厂（Factory）方法与抽象工厂在处理多产品线时的选型对比。 领域驱动设计（DDD）核心概念： 实体（Entity）、值对象（Value Object）、聚合（Aggregate）的边界划定与事务一致性。 第三部分：面向服务的架构（SOA）与分布式挑战 (Service-Oriented Architecture) 随着系统规模的扩大，单体应用的局限性日益凸显。本部分聚焦于如何将系统拆分为可独立部署和维护的服务单元。 第五章：SOA 的核心理念与企业服务总线（ESB） 从模块到服务： 服务契约、服务粒度的确定标准。 ESB 的角色与演变： 集中式集成模型的优缺点分析，以及其在现代环境中的替代方案。 数据共享与服务自治： 如何在去中心化数据管理中维护数据一致性。 第六章：分布式事务与通信机制 CAP 理论在实践中的权衡： 强一致性、最终一致性与分区容错性的取舍。 分布式事务解决方案： 2PC（两阶段提交）的局限性；Saga 模式的流程编排与补偿机制。 通信协议选择： RESTful API 的最佳实践、gRPC 的性能优势与适用场景对比。 消息队列在解耦中的作用： 持久性、可靠投递与幂等性设计。 第四部分：微服务架构的实战部署 (Microservices in Practice) 微服务不仅仅是一种技术栈，更是一种组织和部署的范式。本部分深入探讨构建、部署和运维微服务集群所需的技术和策略。 第七章：微服务的拆分策略与边界确定 从单体到微服务： 绞杀者（Strangler Fig）模式的应用流程与风险控制。 基于业务能力的拆分： 避免“技术化”的微服务划分。 服务间的依赖管理： 减少跨服务事务，优化服务间调用链的延迟。 API 网关（API Gateway）： 集中认证、限流、路由以及协议转换的实现细节。 第八章：服务间通信与治理 同步调用中的熔断与降级： Hystrix/Resilience4j 等库的工作原理与配置艺术。 服务发现机制： 客户端发现（如 Eureka）与服务端发现（如 Consul/Kubernetes Service）。 配置中心： 动态配置的发布、回滚与热加载策略。 服务契约的演进： 版本控制与向后兼容性策略。 第九章：分布式可观测性（Observability） 日志的结构化处理： ELK/Loki 栈的集成。 分布式追踪： Zipkin/Jaeger 的原理，上下文传递的实现，以及如何利用追踪数据进行瓶颈分析。 指标监控与告警： Prometheus 与 Grafana 的部署范式，RED 方法论的应用。 第五部分：云原生时代的架构演进 (Cloud Native Evolution) 容器化、编排和无服务器技术正在重新定义架构的部署边界。本部分关注如何将架构设计无缝映射到云原生基础设施之上。 第十章：容器化与 Kubernetes 编排 Dockerfile 最佳实践： 减小镜像体积与提高安全性。 Kubernetes 核心组件： Pod、Deployment、StatefulSet 的适用场景。 服务网格（Service Mesh）： Istio/Linkerd 在流量管理、安全和服务间加密中的自动化作用。 第十一章：无服务器（Serverless）与事件驱动架构 FaaS 的编程模型： 状态管理与冷启动优化。 事件源（Event Sourcing）： 如何利用事件日志构建高可靠的业务状态。 CQRS（命令查询职责分离）： 在读写分离场景下提升系统吞吐量的架构模式。 --- 适合读者 本书适合有至少三年软件开发经验，并希望向架构师角色过渡的资深工程师、技术主管、软件架构师，以及关注系统演进和现代部署策略的技术决策者。阅读本书需要具备扎实的编程基础和对操作系统、网络的基本理解。 学习收获 完成本书的学习后，读者将能够： 1. 系统地评估和选择最适合特定业务需求的架构模式。 2. 熟练运用 DDD 和 SOLID 原则来设计高内聚、低耦合的模块。 3. 掌握微服务拆分、通信治理和分布式追踪的端到端实践。 4. 理解并应用现代云原生工具链（如 K8s、Service Mesh）来自动化系统的部署和运维。 5. 在面对性能、可用性、安全性的权衡时，做出有理有据的技术决策。

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