Mastering Object-Oriented Design in C++ pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Wiley

作者:Cay S. Horstmann

出品人:

頁數:464

译者:

出版時間:1995-2-7

價格:940.00元

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780471594840

叢書系列:

圖書標籤:

• C++
• 麵嚮對象設計
• 設計模式
• 軟件工程
• 編程
• 高級編程
• 代碼質量
• 可維護性
• 重構
• 最佳實踐
• 數據結構

好的，這是一份不涉及《Mastering Object-Oriented Design in C++》內容的、關於另一本技術書籍的詳細簡介，旨在提供一個紮實的技術學習路綫和深入的洞察力，字數控製在1500字左右。 --- 書籍簡介：《高性能並發編程與係統設計實戰》 導言：從串行到並行——現代計算的基石 在當今的計算領域，處理能力的瓶頸早已不再是單純的CPU時鍾速度，而是如何高效地利用多核架構、分布式係統以及海量數據流。軟件的性能，尤其是對於需要實時響應、高吞吐量和低延遲的應用（如金融交易係統、大規模網絡服務、實時遊戲引擎），越來越依賴於對並發和並行性的深刻理解與精準控製。 《高性能並發編程與係統設計實戰》並非一本停留在理論概念的教科書，而是一部麵嚮實踐的深度指南，旨在幫助開發者跨越“寫齣能跑的代碼”到“寫齣高效、健壯、可擴展的係統”之間的鴻溝。本書聚焦於如何係統性地構建能夠充分利用現代硬件資源、抵禦復雜並發難題的軟件架構。 第一部分：並發編程的底層邏輯與基礎範式 本部分深入探究瞭並發編程的根源，確保讀者對底層的硬件和操作係統機製有清晰的認識，這是構建高性能並發程序的前提。 第1章：硬件架構與內存模型解析 我們首先審視現代多核CPU的工作原理，特彆是緩存一緻性協議（如MESI）如何影響多綫程訪問共享數據的行為。我們會詳細分析不同架構下的內存訪問延遲，以及理解這些延遲對於鎖粒度和數據布局選擇的重要性。 第2章：操作係統綫程與進程管理 本章將對比綫程、進程、協程（Fiber）的開銷與適用場景。重點講解操作係統如何調度和同步這些執行單元，以及在不同操作係統（Linux, Windows）中進行高效綫程池管理的關鍵技術和最佳實踐。 第3章：同步原語的精細化控製 同步原語是並發編程的基石，但錯誤地使用它們是性能殺手。本書將超越基本的互斥鎖（Mutex）和信號量（Semaphore），深入探討條件變量（Condition Variables）、讀寫鎖（RWLock）的內部實現機製。更重要的是，我們將介紹無鎖（Lock-Free）編程的概念，從原子操作（Atomic Operations）齣發，構建高性能的無鎖隊列和堆棧，並討論其帶來的復雜性和調試難度。 第二部分：現代並發設計模式與實踐 本部分是本書的核心，展示瞭如何利用成熟的設計模式來優雅地解決復雜的並發挑戰。 第4章：生産者-消費者模型的演進 生産者-消費者模型是構建數據流處理係統的基礎。本章將展示如何從最簡單的阻塞隊列（基於鎖）演進到高性能的、有界或無界的、基於循環緩衝區的無鎖/低鎖實現。我們會對比Java的`BlockingQueue`、C++的`std::condition_variable`實現與定製化的Ring Buffer方案，分析它們在吞吐量和延遲上的權衡。 第5章：Actor模型與消息驅動架構 對於需要高容錯性和隔離性的分布式係統，Actor模型提供瞭一種強大的替代方案。本章將詳細介紹Actor的生命周期、消息傳遞的可靠性保證（At-Most-Once, At-Least-Once, Exactly-Once語義），並通過實例展示如何在特定語言（如基於Erlang/Elixir概念的實現或C++中的類似框架）中構建健壯的Actor係統。 第6章：數據並行與任務並行 區分數據並行和任務並行至關重要。我們將探討如何利用OpenMP和C++的`std::async`/`std::future`等工具進行任務並行。對於數據並行，本書將重點介紹並行算法庫（如Intel TBB或自定義的Fork-Join框架），並展示如何使用分而治之的策略來最大化緩存命中率和並行度。 第7章：並發數據結構的選擇與優化 標準庫的數據結構通常是為通用性設計的，在特定場景下可能效率低下。本章將深入剖析B-樹、Skip List等結構在並發環境下的挑戰。我們將介紹並實現幾種優化的並發集閤，如基於Read-Copy-Update (RCU) 機製的字典，以及如何根據讀寫比例來權衡使用樂觀鎖定（Optimistic Locking）還是悲觀鎖定。 第三部分：係統級性能調優與故障排查 高性能不僅關乎算法，更關乎係統集成和問題的快速定位。 第8章：I/O 密集型應用的並發設計 網絡和磁盤I/O往往是並發程序的瓶頸。本章將重點講解異步I/O（如Linux的io_uring、Windows的IOCP）的工作原理，以及如何使用事件驅動模型（如Reactor模式）來處理數萬並發連接，同時保持代碼的同步執行流感。 第9章：死鎖、活鎖與競態條件的診斷 並發編程中最難處理的是難以重現的錯誤。本章提供瞭一套係統的診斷工具和流程。我們將介紹如何使用靜態分析工具檢測潛在的數據競爭，以及使用動態調試技術（如Valgrind的Helgrind、AddressSanitizer）來捕獲死鎖和活鎖。同時，我們將教授如何設計“無乾擾”的並發代碼，從源頭上減少復雜性。 第10章：性能度量與基準測試（Benchmarking） “你無法優化你無法衡量的東西。”本章強調科學的性能度量。我們將介紹如何正確地使用高性能計時器（如RDTSC或高精度硬件計數器），設計具有統計意義的基準測試，並區分係統噪聲與真實性能瓶頸。重點講解如何使用火焰圖（Flame Graphs）和性能分析器（Perf）來可視化CPU熱點和鎖競爭情況。 總結與展望 《高性能並發編程與係統設計實戰》旨在提供一個全麵的、可操作的知識體係。它要求讀者具備一定的編程基礎，並通過大量的代碼示例和實際案例分析，引導讀者構建齣既能充分發揮硬件潛力，又能在復雜生産環境中穩定運行的下一代軟件係統。本書的最終目標是培養開發者成為能夠自信地駕馭多核世界的高級係統架構師。

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