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出版者:Heaton Research, Inc.

作者:Jeff Heaton

出品人:

页数:680

译者:

出版时间:2007-4-17

价格:USD 39.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780977320660

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• Java
• HTTP
• Bots
• Web Scraping
• API
• Networking
• Programming
• Recipes
• Automation
• Data Extraction
• RESTful APIs

深入理解现代网络通信与并发编程：构建高效能Java应用的核心指南 本书旨在为渴望掌握现代网络编程范式、提升应用性能与稳定性的Java开发者提供一本详尽且实用的参考手册。 相比于聚焦于特定协议的实践，本书将视角放得更宽，深入剖析支撑现代高并发、分布式系统运行的底层网络机制、编程模型以及性能优化策略。 在当今的软件生态中，无论您是开发后端服务、微服务架构、数据管道，还是专注于高性能计算，对网络I/O的精妙控制和对并发模型的深刻理解都是不可或缺的核心技能。本书将系统地引导读者跨越基础语法层面，直击高性能网络应用开发的关键挑战。 --- 第一部分：网络基础与低延迟I/O的哲学 本部分致力于为读者奠定坚实的网络编程基础，并引入现代异步I/O模型的核心概念。我们将不再满足于使用简单的阻塞式API，而是深入探究操作系统如何管理网络数据流。 1. 操作系统网络栈的深度剖析： 我们将详细解析TCP/IP协议栈在Linux和类Unix环境下的工作原理。重点关注套接字（Socket）的生命周期管理，从三次握手、四次挥手到拥塞控制算法（如Cubic、BBR）对实际吞吐量的影响。理解这些底层机制，是编写高性能网络代码的前提。我们将探讨如何通过调整系统参数（sysctl）来优化内核的网络缓冲区，以适应高吞吐量的场景。 2. 从阻塞到非阻塞：I/O多路复用技术的演进： 本书将系统回顾I/O模型的发展历程。我们不仅会介绍经典的`select()`和`poll()`，更会聚焦于现代、高效的机制——`epoll`（Linux）和`kqueue`（BSD/macOS）。我们将用Java代码实例清晰地展示如何利用这些机制来管理数以万计的并发连接，并探讨其内部数据结构如何实现高效的事件分发，从而彻底解决“C10K问题”（即单个服务器同时处理一万个连接的问题）。 3. 字节序、网络协议封装与序列化效率： 网络通信的本质是字节的传输与解析。本章将深入探讨大端序与小端序，以及在跨平台通信中正确处理这些差异的重要性。我们还将对比多种数据序列化技术的性能特征，包括但不限于JSON、Protocol Buffers、Apache Avro以及更底层的二进制编码。核心在于教会读者如何根据应用场景（如延迟敏感度、带宽限制）选择最高效的序列化/反序列化方案，并展示如何通过零拷贝技术（Zero-Copy）减少数据在用户空间和内核空间之间的不必要复制。 --- 第二部分：并发模型的精妙平衡：线程、协程与反应器模式 高效的网络应用必须是高度并发的，但过度依赖传统线程模型往往会导致资源耗尽和锁竞争。本部分将深入探讨现代Java生态中处理并发的各种范式。 4. 传统线程池的局限性与优化： 虽然`java.util.concurrent`包是Java并发编程的基石，但在高并发I/O密集型场景下，传统的基于固定线程数的线程池模型往往效率低下。我们将分析线程上下文切换的成本，并教授如何根据服务器的核心数和I/O等待时间来精确调整线程池的参数（如`corePoolSize`与`maximumPoolSize`的黄金比例）。同时，我们将探讨如何使用工作窃取（Work Stealing）算法来提高线程池的负载均衡能力。 5. 反应器模式（Reactor Pattern）的实现： 这是构建高性能网络服务（如Netty、Vert.x）的核心思想。我们将详细拆解反应器模式的三个关键组件：事件选择器（Selector）、事件处理程序（Event Handler）和事件分发器（Dispatcher）。读者将学习如何设计一个自定义的、事件驱动的I/O循环，将阻塞的同步操作转化为非阻塞的异步回调，从而让有限的线程资源能够高效地处理大量的I/O事件。 6. 协程/纤程（Fibers/Coroutines）在Java生态的潜力与实践： 虽然Java标准库尚未完全采纳轻量级线程模型，但虚拟线程（Project Loom）的出现极大地改变了这一格局。本章将全面介绍虚拟线程如何简化异步编程心智模型，让开发者能够以编写同步代码的直观方式编写出高并发的非阻塞服务。我们将对比使用传统Future/Callback链与使用虚拟线程的实现复杂度、性能表现及内存占用，重点展示如何利用结构化并发（Structured Concurrency）来保证资源清理的健壮性。 --- 第三部分：构建健壮与可观测的网络系统 一个高性能的系统不仅要快，更要可靠、易于调试和扩展。本部分关注于系统级别的设计和运维考量。 7. 拥塞控制、背压（Backpressure）与流控策略： 在分布式系统中，数据流的速度往往不一致，不加控制的流量会导致下游系统过载崩溃。我们将深入探讨“背压”机制的必要性。讨论如何在应用层实现速率限制（如Token Bucket算法），以及如何在消息队列或数据流管道中有效地传播和响应背压信号，确保整个数据链的稳定性。 8. 客户端侧的弹性设计：重试、熔断与超时管理： 编写一个健壮的客户端调用逻辑是系统韧性的关键。本书将详细介绍幂等性（Idempotency）的概念，并指导读者如何设计指数退避（Exponential Backoff）策略的自动重试机制，避免“蜂拥而至”的重试风暴。熔断器（Circuit Breaker）的设计与实现将被重点讲解，确保在依赖服务暂时不可用时，能快速失败并保护自身资源。 9. 性能剖析与网络调试的艺术： 工具和技术是性能优化的前提。我们将介绍如何使用Java Flight Recorder (JFR) 和Async Profiler来捕获应用程序的I/O等待时间、锁竞争和内存分配热点。此外，我们将教授如何使用`tcpdump`和Wireshark来观察实际的网络数据包，识别应用层协议实现中的延迟源头，例如不必要的TLS握手、无效的Keep-Alive设置或错误的TCP窗口大小。 --- 本书特色： 范式驱动而非工具驱动： 讲解背后的网络I/O哲学，使读者能够适应未来新的框架和语言特性。 深度代码示例： 包含大量可运行的、跨越JVM版本的代码片段，展示如何直接与NIO/NIO.2 API交互，以及如何利用虚拟线程构建现代异步服务。 性能调优实践： 结合实际案例，指导读者从内核到应用层进行系统性的性能诊断和瓶颈消除。 本书适合人群： 具有一定Java基础，希望深入理解高性能网络编程的后端工程师。 正在构建或维护高并发微服务、实时数据处理系统或高吞吐量API网关的架构师。 对操作系统网络栈和并发模型有强烈好奇心的资深开发者。 通过系统学习本书内容，读者将能够自信地设计、构建和调试具备卓越性能、稳定性和弹性的现代Java网络应用。

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在阅读《HTTP Programming Recipes for Java Bots》之前，我曾对Java在自动化和网络交互领域的潜力有过模糊的认识，但一直缺乏将这些零散的想法整合成一套实用方法的系统性指导。这本书犹如一位经验丰富的向导，为我打开了通往HTTP编程世界的大门，尤其是在构建Java机器人方面，它提供的recipes（食谱）远超了我最初的期待。我尤其欣赏作者对于HTTP协议底层细节的剖析，不仅仅停留在“如何调用API”的层面，而是深入到请求方法（GET、POST、PUT、DELETE等）的适用场景、响应状态码的意义、Header字段的巧妙运用，以及数据编码（如JSON、XML）的最佳实践。书中对SSL/TLS加密通信的讲解也相当到位，让我能够 confidently地处理需要安全连接的场景，这在今天的互联网环境中是必不可少的。 书中提供的各种“recipes”覆盖了从基础的网络请求发送到复杂的数据处理和错误应对，内容详实且极具可操作性。例如，关于如何高效地解析XML和JSON数据的章节，不仅提供了代码示例，还深入探讨了不同解析库（如Jackson、Gson）的优劣，以及在性能和易用性之间如何权衡。让我印象深刻的是，作者并没有止步于简单的GET请求，而是详细介绍了如何构建复杂的POST请求，包括文件上传、表单提交以及带自定义Header的请求，这些都是构建能够与各种Web服务进行深度交互的Java机器人的关键技能。

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我一直认为，要真正掌握一门技术，不仅仅是要知道“是什么”，更重要的是知道“如何做”，并且知道“如何做得更好”。《HTTP Programming Recipes for Java Bots》这本书，在这方面做得非常出色。它提供的不仅仅是HTTP编程的基础知识，更是一系列针对Java机器人开发的“best practices”和“recipes”。 我尤其喜欢书中关于“HTTP缓存机制”的讲解。在构建需要频繁访问Web资源的Java机器人时，合理利用HTTP缓存可以极大地提高效率并减少网络负载。作者详细解释了ETag、Last-Modified等HTTP头在缓存中的作用，并提供了相应的Java代码实现，这对于我优化机器人的性能起到了关键作用。

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对于许多Java开发者来说，HTTP编程可能是一个既熟悉又有些神秘的领域。我们每天都在使用HTTP，但要深入理解其工作原理并将其应用于复杂的机器人开发，则需要更专业的指导。《HTTP Programming Recipes for Java Bots》恰恰填补了这一空白。它系统地介绍了如何使用Java构建能够发送HTTP请求、接收响应、解析数据，并根据响应结果执行相应操作的程序。 书中对RESTful API的调用策略进行了深入的讲解，并且提供了各种实用的代码片段，用于处理API的版本控制、分页查询、以及错误日志记录。这使得我能够更有效地与现有的Web服务进行集成，并构建出能够自动执行数据同步、信息抓取等任务的Java机器人。

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作为一个对构建自动化任务和后台服务充满热情的Java开发者，我一直在寻找能够真正提升我效率的书籍。《HTTP Programming Recipes for Java Bots》无疑满足了我的需求。它不仅仅是一本关于HTTP的书，更是一本关于如何利用Java构建智能、高效、可靠的Web交互程序的实践指南。书中大量的代码示例都非常贴近实际应用，我可以直接借鉴并稍作修改，就能应用到我的项目中，这极大地缩短了开发周期。 我尤其赞赏作者对于HTTP性能优化的讲解。在处理大量并发请求时，如何有效地管理连接、减少延迟、优化数据传输，这些都是至关重要的。书中提供的关于连接池配置、Keep-Alive设置、以及选择合适的数据压缩算法的建议，都非常有价值。通过学习这些内容，我能够构建出更加高效的Java机器人，从而更好地完成我的自动化任务。

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我一直对如何让Java程序能够“聪明地”与互联网世界沟通感到好奇，而《HTTP Programming Recipes for Java Bots》这本书，为我揭示了这一过程的奥秘。它不仅仅是关于HTTP协议本身，更是关于如何运用Java语言的强大功能，去理解和操纵HTTP通信的每一个细节，从而构建出能够执行各种自动化任务的“Java机器人”。书中对HTTP方法的选择、参数的传递、以及响应数据的解析，都提供了非常实用的“recipes”。 令我印象深刻的是，书中关于“异步HTTP请求”的章节。在处理需要大量I/O操作的场景下，传统的同步请求很容易导致程序阻塞。而这本书提供了基于Java NIO和Netty等框架的异步请求实现方法，这让我能够构建出更加响应迅速、性能卓越的Java机器人，尤其是在需要同时与多个Web服务交互的场景下，这种能力显得尤为重要。

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在接触《HTTP Programming Programming Recipes for Java Bots》之前，我对Java在自动化脚本和后台服务开发方面的潜力，还停留在比较表面的认知。《HTTP Programming Recipes for Java Bots》这本书，则彻底刷新了我对Java在网络交互领域的理解，尤其是在构建能够与Web服务进行深度交互的“机器人”方面，它提供了大量实用且富有创意的“recipes”。 书中对HTTP请求体的构造提供了非常详尽的说明，无论是简单的键值对参数，还是复杂的JSON或XML结构，作者都给出了清晰的代码示例和背后的逻辑解释。这一点对于需要与各种不同API进行数据交互的Java机器人来说，是至关重要的。我还发现书中关于“HTTP代理服务器”的配置和使用技巧，对于在特定网络环境下运行的机器人来说，也是非常有帮助的。

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我之前曾尝试过使用Java编写一些简单的网络请求，但往往在处理复杂的场景时，比如需要处理大量的Cookie、管理复杂的请求头、或者进行细粒度的错误控制时，就会感到力不从心。《HTTP Programming Recipes for Java Bots》这本书，就像是为我量身打造的指导手册。它提供的“recipes”非常具体，而且都是经过实践检验的。 我尤其欣赏书中关于“HTTPS连接管理”的部分。在如今的网络环境下，HTTPS是标配，但如何高效、安全地管理SSL证书、配置TLS版本，以及处理各种SSL握手错误，这些都是需要专业知识的。这本书不仅解释了这些概念，还提供了可以直接使用的Java代码，让我能够轻松地实现安全的HTTPS通信。

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坦白说，我对Java在网络编程方面的经验并不算特别丰富，尤其是在处理一些非标准化的HTTP通信场景时，常常感到力不从心。而《HTTP Programming Recipes for Java Bots》的出现，彻底改变了我的看法。这本书的结构设计非常合理，它并没有试图一次性灌输所有的概念，而是循序渐进地引导读者掌握HTTP编程的核心技术。从最基础的HTTP客户端的配置，到如何处理重定向、Cookie管理，再到高级的连接池优化和并发请求的设计，每一个环节都被讲解得透彻而清晰。 我特别喜欢书中关于“错误处理与健壮性”的章节，这往往是许多其他技术书籍容易忽视的部分。作者不仅列举了常见的HTTP错误类型，如4xx客户端错误和5xx服务器错误，还提供了详细的Java代码示例，教我如何优雅地捕获、记录并对这些错误做出恰当的响应，从而确保我的Java机器人能够在不稳定的网络环境中也能保持稳定运行。这种对细节的关注，恰恰体现了本书作为一本“recipes”书的价值——提供切实可行、经过验证的解决方案。

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作为一名Java开发者，我深知网络编程在现代软件开发中的重要性。而《HTTP Programming Recipes for Java Bots》这本书，为我提供了一个深入了解HTTP协议并将其应用于实际Java机器人开发的宝贵机会。它不仅仅是理论的讲解，更是充满了实用的代码示例和解决方案。 我特别欣赏书中关于“HTTP响应解析与数据提取”的章节。在处理来自不同Web服务、格式各异的响应数据时，如何高效、准确地提取所需信息，是构建健壮Java机器人的关键。这本书提供了多种解析技巧，包括使用正则表达式、DOM解析器，以及更高级的JSONPath等，让我能够灵活应对各种数据提取需求。

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在开始阅读《HTTP Programming Recipes for Java Bots》之前，我对Java在实际的API交互和Web服务集成方面的应用，还停留在比较基础的了解层面。这本书的出现，可以说是我在这一领域的一次“技能升级”。它详细介绍了如何利用Java构建各种类型的机器人，从简单的爬虫到复杂的自动化数据采集和处理系统。书中对于HTTP协议的每一个关键组成部分都进行了深入的讲解，包括但不限于请求头（Headers）、请求体（Body）、响应头、响应体以及各种状态码的含义和应用场景。 我最喜欢的部分是书中关于“Authentication and Authorization”的章节。在实际的Web开发中，安全地处理用户身份验证和授权是至关重要的，而这本书提供了多种Java实现方式，包括基于Token的认证、OAuth 2.0等，并且都配有清晰的代码示例。这使得我能够 confidently地构建能够与受保护的API进行交互的Java机器人，而不用担心安全问题。

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