Java 2程序设计基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:清华大学

作者:陈国君 编

出品人:

页数:360

译者:

出版时间:2009-7

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787302201595

丛书系列:

图书标签:

• 林莫森大学时期读的书
• Java
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《深入理解现代C++并发编程：从原理到实践》 书籍简介 在当今软件开发领域，多核处理器已成为主流，并发编程不再是性能优化的可选项，而是构建高性能、高响应性应用程序的基石。然而，C++的并发编程模型，虽然功能强大，但也以其固有的复杂性和对程序员细致入微的控制要求而著称。《深入理解现代C++并发编程：从原理到实践》旨在为读者提供一套全面、系统且深入的C++并发编程知识体系，帮助开发者驾驭多线程带来的巨大潜力，同时规避其陷阱。 本书并非一本面向初学者的编程语言入门教材，它假设读者已经熟练掌握C++的基本语法、面向对象范式以及至少一种标准库容器和算法的使用。本书的核心关注点在于如何利用C++11/14/17/20标准引入的并发设施，编写出健壮、高效且易于维护的并行代码。 全书结构设计严谨，从底层硬件原理出发，逐步过渡到高级抽象模型，最终落脚于实际应用中的并发设计模式和性能调优。 第一部分：并发的基石——硬件与底层模型 本部分将为后续的C++并发实践打下坚实的理论基础。我们首先探讨现代处理器架构如何支持并发，包括指令级并行（ILP）、乱序执行、缓存一致性协议（如MESI）以及内存屏障（Memory Barriers）的作用机制。理解这些底层机制是理解C++内存模型复杂性的关键。 随后，我们将深入剖析C++内存模型（C++ Memory Model, CMM）。这是理解数据竞争、顺序一致性、释放-获取语义等概念的理论核心。我们将详细解读`std::memory_order`的六种枚举值，并提供大量具体的代码示例，演示不同内存顺序对程序结果的决定性影响。避免过度依赖“假设所有操作都是原子性的”这种危险的思维定式。 第二部分：C++标准并发工具箱的精讲 这一部分将全面介绍C++标准库中提供的核心并发原语，并探讨它们的使用场景、局限性及最佳实践。 线程管理与同步对象： 我们将详细讲解`std::thread`的生命周期管理，包括`join()`与`detach()`的选择。接着，本书会系统性地分析互斥量（`std::mutex`）的各种变体，如递归锁（`std::recursive_mutex`）、带超时的锁（`try_lock_for`, `try_lock_until`）以及它们在RAII机制下的安全应用。 条件变量与事件通知： `std::condition_variable`是实现生产者-消费者模型等复杂同步逻辑的关键。本书将用清晰的图示和示例代码，阐明`wait()`、`notify_one()`和`notify_all()`的正确搭配，并着重强调虚假唤醒（Spurious Wakeups）的处理方法，确保逻辑的绝对正确性。 原子操作的艺术： 深入探究`std::atomic`模板类。本书不仅覆盖了基本的整数和布尔值的原子操作，更重要的是，将重点放在无锁编程（Lock-Free Programming）的实现上。我们将分析`is_lock_free()`的意义，并介绍如何使用`compare_exchange_weak`/`strong`来实现复杂的无锁数据结构，如计数器、栈和队列。这部分内容对追求极致性能的开发者至关重要。 第三部分：管理并发状态与数据共享 共享状态是并发编程中最容易出错的环节。本部分专注于如何安全有效地共享数据。 保护共享数据： 除了基础的互斥量，我们将讨论读写锁（Reader-Writer Locks）的实现（尽管C++标准库直到C++20才正式引入，但我们会探讨如何通过现有工具模拟或使用Boost/平台特定API），以及何时使用它们能带来显著的性能提升。 数据竞争的根源与避免： 通过详尽的反例分析，展示哪些操作组合构成了数据竞争。重点讲解C++17引入的`[[maybe_unused]]`和相关注解如何辅助静态分析工具发现潜在问题。 局部性与缓存友好的设计： 性能瓶颈往往不在于锁的持有时间，而在于缓存行的伪共享（False Sharing）。本书将解释伪共享的原理，并提供结构体对齐、填充字节等技术，以确保数据结构能够充分利用硬件缓存，避免不必要的内存同步开销。 第四部分：异步编程模型与任务调度 随着`std::future`和`std::async`的引入，C++的异步编程能力得到了极大的增强。 Future/Promise 范式： 全面剖析`std::promise`、`std::future`和`std::packaged_task`的工作机制。我们将展示如何使用它们构建Futures链，实现依赖任务的自动触发和结果传递。 协程（Coroutines）： 重点讲解C++20引入的协程特性。这不是一个关于“如何写`co_await`”的教程，而是深入解析协程的底层机制：Promise类型、返回值类型、挂起点（Suspension Points）的工作原理，以及如何自定义协程的调度器（Scheduler）。这部分内容帮助开发者理解协程在系统编程中的真正潜力，而不仅仅是用于简化回调代码。 并发容器与并行算法： 介绍`std::execution`策略在并行算法（如`std::for_each`, `std::transform`）中的应用。讨论何时使用这些并行STL算法比手动编写线程池更有效，以及如何控制它们背后的线程池大小和调度行为。 第五部分：高级并发设计模式与调试 本部分将知识点汇聚到实际的软件架构设计中。 设计模式应用： 分析并发领域经典的GoF设计模式（如观察者模式、生产者-消费者模式）在C++并发环境下的具体实现，并引入更现代的模式，如Actor模型（通过特定库实现）在C++中的适应性探讨。 并发调试与分析： 调试多线程程序是臭名昭著的挑战。本书将介绍如何利用Thread Sanitizer (TSan) 等工具来自动检测数据竞争。同时，我们将讨论如何使用性能分析器（如Valgrind Callgrind或Intel VTune）来诊断锁竞争、线程饥饿和缓存未命中等问题。 健壮性与容错设计： 讨论如何设计能够从线程异常中恢复的系统，包括使用`std::exception_ptr`在不同线程间传递异常，以及设计带有清晰退出机制的后台服务框架。 通过对这些领域的深入探索，《深入理解现代C++并发编程：从原理到实践》将使读者超越简单地调用`std::thread`的层面，真正掌握构建高性能、高可靠性C++并发系统的核心能力。本书适合有经验的C++开发者、系统程序员以及任何致力于解决复杂并行问题的工程师。

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关于异常处理和I/O流这一块的内容，说实话，感觉像是直接从十几年前的某个标准教程里复制粘贴过来的。代码示例陈旧得让人有些哭笑不得。比如在讲解文件操作时，书里还在大量篇幅介绍`File`类，但对于现代Java开发中更常用、更推荐的`java.nio.file`包下的`Path`和`Files`工具类，提及的寥寥无几，甚至在有些地方，介绍的方式仍然停留在需要手动管理流的时代。我必须承认，基础不代表可以忽略发展，基础知识的教学也应当与时俱进。当我尝试用书中教的方法处理一个复杂的日志文件读取任务时，发现效率低下且代码冗余，不得不自己去查阅最新的API文档来弥补书本上的知识断层。这让我不禁怀疑，如果这本书是作者在最近几年内编写的，它对Java生态系统的发展了解程度究竟如何？如果连基础的输入输出都无法提供最现代、最高效的实践指导，那么它在教授更高级主题时的可靠性，也自然大打折扣了。我希望作者能在下一次修订中，大幅度更新这些与实际开发紧密相关的章节。

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这本书在内容的前半部分，也就是对象和类的基本概念介绍上，处理得稍微有些力不从心。作者似乎默认读者已经对“面向对象”这个词汇有着非常扎实的预先了解，因此对核心概念的引入显得有些仓促和跳跃。例如，在讲解封装和继承时，举出的例子大多是教科书式的、缺乏实际操作意义的“动物”或“图形”类，这些例子虽然能让你知道语法是什么，但却很难让你真正理解它们在实际项目中的应用价值和设计哲学。我尝试着跟着书上的步骤敲代码，结果发现，很多关键的转折点，比如何时应该使用接口而不是抽象类，书中只是简单地给出了定义，却缺失了深层次的对比分析和场景模拟。这就导致我读完一章后，虽然记住了术语，但面对一个需要自己设计类结构的任务时，脑子里仍然一片空白，不知道从何处下手。感觉作者像是把一本非常详细的讲义压缩进了有限的篇幅里，很多“为什么”和“怎么办”被省略了，只留下了“是什么”。对于一个编程新手来说，这种“填鸭式”的知识灌输，远不如循序渐进的、带有强烈实战指导意义的讲解来得有效。

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这本书的排版实在有些令人费解。封面设计得倒是挺中规中矩的，但一翻开内页，我就感觉像是回到了上世纪末的编程教材时代。字体选择上，黑体和宋体的混用让人眼花缭乱，尤其是在代码块的处理上，行距和缩进似乎完全是凭感觉来的。有那么几章，我甚至怀疑是不是扫描的旧版本再随便处理了一下就拿来卖了。更要命的是，书里的插图，那些用来解释概念的流程图和UML图，分辨率低得像是用拨号上网下载的。我得眯着眼睛才能看清那些箭头和方框里写的是什么。这对于一本教授基础知识的书来说，无疑是雪上加霜。学习编程本来就需要清晰的视觉引导，可这本书给我的感觉就是，作者压根没怎么用心在这些细节上，或者说，根本没意识到现代读者对阅读体验的要求有多高。每次翻到需要对照图文理解的地方，我都得在电脑和书本之间来回切换，效率大打折扣。我真希望出版方能重视一下设计和排版，哪怕只是简单地统一一下字体风格，改进一下插图质量，这本书的阅读体验都会提升一个档次。现在的样子，读起来实在是一种折磨，让人很难静下心来吸收那些本该清晰明了的知识点。

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作者在讲解集合框架时，对集合类之间的性能差异和适用场景的分析过于肤浅了。比如，提到`ArrayList`和`LinkedList`时，仅仅说了前者基于数组，后者基于链表，然后就跳到了如何使用它们进行增删改查。但对于一个初学者来说，最关键的疑惑是：为什么在特定情况下，一个比另一个慢上百倍？书里没有深入探讨底层的数据结构是如何影响操作效率的，也没有给出具体的“阈值”或“经验法则”来指导选择。当你面对一个需要快速查找的场景时，书里的内容不足以让你坚定地选择`HashMap`而不是`TreeMap`。这种对“如何选择”的模糊处理，使得读者在面对真实编程挑战时，依然处于迷茫状态。编程不仅仅是知道语法，更重要的是理解其背后的原理和权衡取舍。这本书在原理的阐述上显得有些蜻蜓点水，没有真正抓住“基础”二字的精髓，即打下坚实的理论基础，让读者具备分析问题的能力，而不是仅仅停留在代码实现的层面。这让这本书的价值大打折扣，感觉像是一本高级API手册的简化版，而非真正的入门指南。

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书中的习题设计，是我觉得最令人泄气的部分。通常一本优秀的程序设计教材，习题是巩固和内化知识的关键环节。然而，这本书的课后练习大多停留在“照猫画虎”的层面。比如，前面让你写一个计算器，后面就让你写一个稍微复杂点的计算器，换汤不换药。很少有能够真正考验逻辑思维和综合运用多个知识点的综合性大题。例如，我希望能看到一些结合集合框架和多线程基础的简单小项目，哪怕只是一个简单的并发计数器或者一个简易的资源池模拟，但这些在书中完全找不到踪影。练习题的答案也只是简单地附在书后，没有提供任何解题思路的剖析。这就导致，如果你自己卡在了某个地方，只能靠自己去搜索引擎寻求帮助，而这本书本身无法成为一个有效的自我诊断工具。编程能力的提升从来都不是靠重复做同类型的简单题达成的，而是需要解决新颖问题的能力。这本书的习题集，坦白地说，无法有效培养这种能力，更像是一种形式上的交代。

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至少三分一实在是无法理解==

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