LINUX的内核与编程

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isbn号码:9787111081654
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具体描述

《面向对象的程序设计与实践》 深入理解与应用现代软件开发范式 本书旨在为读者提供一套全面、深入且极具实践指导意义的面向对象程序设计(OOP)理论体系与应用技能。在软件复杂度日益增加的今天,面向对象范式已成为构建稳定、可维护、可扩展系统的基石。本书不仅涵盖了OOP的核心概念,更侧重于如何在真实的项目场景中有效地应用这些原则,培养读者的“对象思维”。 第一部分:面向对象基础与核心概念 本部分将为读者打下坚实的理论基础,详细解析构成OOP世界的四大支柱: 1. 封装(Encapsulation):数据与行为的统一 我们将探讨封装的真正含义——不仅仅是访问控制(`public`, `private`, `protected`),更是将数据和操作数据的方法紧密绑定在一起,形成一个独立、自洽的“对象”。内容包括: 信息隐藏的艺术: 如何设计清晰的接口(API)来暴露必要的功能,同时保护内部实现细节不受外部干扰。 不变性(Immutability)的实践: 讨论在设计对象时如何利用不变性来简化并发编程和状态管理。 构造器与析构器的精妙设计: 确保对象在创建和销毁时的状态始终处于有效和一致性。 2. 继承(Inheritance):代码的重用与层级构建 继承是实现代码复用和构建层次结构的关键机制。本书将深入剖析继承的优缺点及适用场景: “是一种”(Is-A)关系的确立: 严格区分继承与组合(Composition)的使用边界。 多重继承的陷阱与解决方案: 分析C++和Java等语言中多重继承带来的“菱形继承”问题,并介绍接口(Interfaces)和混合(Mixins)作为更灵活的替代方案。 基类与派生类的职责分离: 确保子类能够安全地扩展父类的功能,而不是破坏其预期的行为。 3. 多态(Polymorphism):灵活的系统行为 多态性是面向对象最具魔力的特性,它允许系统以统一的方式处理不同类型的对象。我们将详述两种主要的多态形式: 编译时多态(静态绑定): 聚焦于函数重载(Overloading)的实现机制和适用性。 运行时多态(动态绑定): 深入讲解虚函数(Virtual Functions)、vtable(虚函数表)的工作原理,以及它们如何支撑方法覆盖(Overriding)和运行时类型识别。 4. 抽象(Abstraction):关注点分离的顶层设计 抽象是设计复杂系统的关键。本书将区分两种主要的抽象形式: 数据抽象: 通过抽象数据类型(ADT)隐藏复杂的数据结构实现。 控制抽象: 通过接口和抽象类定义操作的通用蓝图,而不指定具体实现。 第二部分:面向对象设计原则与模式 扎实的OOP基础需要通过成熟的设计原则来指导其实践。本部分将聚焦于业界公认的优秀实践,确保代码的健壮性和适应性。 1. SOLID 原则的深度解读与应用 我们将逐一剖析Robert C. Martin提出的五大设计原则,并提供大量代码示例来演示违反和遵循这些原则的后果: 单一职责原则(SRP): 对象的“理由”(Reason to Change)不应超过一个。 开放/封闭原则(OCP): 软件实体(类、模块、函数等)应该对扩展开放,对修改封闭。 里氏替换原则(LSP): 子类型必须能够替换掉它们的基类型。 接口隔离原则(ISP): 不应强迫客户端依赖于它们不使用的接口。 依赖倒置原则(DIP): 高层模块不应依赖于低层模块,两者都应依赖于抽象。 2. 设计模式的实战指南 本书将超越简单的模式定义,深入探讨每种模式的动机、适用场景、权衡(Trade-offs)以及如何在现代语言环境中优雅地实现它们。 创建型模式: 深入工厂方法(Factory Method)、抽象工厂(Abstract Factory)、生成器(Builder)和单例(Singleton,探讨其并发安全实现)。 结构型模式: 重点讲解适配器(Adapter)、装饰器(Decorator)——如何不修改现有类而增加新功能,以及门面(Facade)模式在简化子系统复杂性中的作用。 行为型模式: 详述观察者(Observer)模式在事件驱动架构中的应用,策略(Strategy)模式如何替代条件分支,以及命令(Command)模式如何实现操作的撤销与重做功能。 第三部分:高级主题与面向对象架构 本部分将读者带入面向对象架构设计的更高层次,探讨如何在大型系统中应用OOP思想。 1. 组合优于继承:解耦的艺术 详细论述为什么在大多数情况下,组合(Composition)比继承更具灵活性和可维护性。我们将展示如何使用“委托”(Delegation)模式来实现动态的行为切换,避免继承带来的紧密耦合。 2. 依赖注入(Dependency Injection, DI) DI是实现松耦合的关键技术。本书将阐述控制反转(IoC)的概念,并详细介绍构造器注入、Setter 注入和接口注入等不同策略,以及它们如何配合依赖注入容器(如Spring, Guice等框架的底层思想)来管理对象的生命周期和依赖关系。 3. 面向对象与并发 在多核处理器时代,对象的并发访问控制至关重要。我们将讨论: 线程安全的设计: 如何使用锁(Locks)、信号量(Semaphores)和并发集合类来保护对象状态。 不可变对象在并发中的优势: 再次强调不变性如何从根本上消除竞态条件(Race Conditions)。 本书特色: 语言无关性与通用性: 虽然示例代码会参考主流OOP语言的特性(如C++, Java, C等)以具象化概念,但核心理论和设计原则适用于任何支持OOP范式的语言。 反模式警示: 除了介绍“如何做”,本书也花费大量篇幅讨论常见的“陷阱”和“反模式”,帮助读者识别并避免设计上的死胡同。 从需求到设计的映射: 贯穿全书的案例研究,展示如何从业务需求文档一步步推导出清晰的类结构、接口定义和对象交互模型。 目标读者: 本书适合已经掌握一门编程语言基础语法的开发者,希望深入理解并熟练运用面向对象思想来构建企业级、高伸缩性软件的工程师,以及计算机科学专业的学生。阅读本书后,你将不再只是“使用”对象,而是“思考”对象。

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用户评价

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这本书的排版和印刷质量给我留下了极佳的第一印象,这对于一本厚重的技术书籍来说至关重要。纸张的选择似乎能有效减少长时间阅读带来的眼部疲劳,而且字体字号的搭配非常协调,代码块的缩进和高亮处理得当,使得那些密集的系统调用参数和寄存器信息都能清晰地被区分开来。在内容上,我特别欣赏作者在涉及并发控制和同步机制时所采取的对比分析方法。他没有简单地介绍互斥锁和信号量,而是将它们在不同场景下的性能权衡和潜在死锁风险进行了细致的入微的剖析。这种比较性的叙述,使得原本抽象的概念变得具体而可操作。尤其是在讨论中断处理流程和软中断机制的那部分,作者巧妙地将理论与实际的内核源码结构联系起来,让我第一次真正理解了为什么内核需要如此复杂的状态机来保证执行的原子性。这本书的价值在于,它不仅仅是“教你怎么用”,它更是在“教你为什么是这样”,这种对底层设计哲学层面的探讨,是很多同类书籍所缺乏的深度。

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坦白说,我花了相当长的时间才完全消化完这本书的前三分之一,这其中有我自身学习进度的原因,但更多的是这本书对阅读专注度的要求极高。它的语言风格偏向于学术报告和深度技术手册的结合体,精准、克制,几乎没有多余的形容词或煽情的语句。当我试图去理解内存管理那几章时,那种扑面而来的硬核信息流差点让我气馁。作者似乎假设读者已经对C语言和基本的计算机组成原理有着扎实的功底,直接切入到页表结构、TLB的刷新机制等核心细节。我发现,要真正读懂这里面的描述,我不得不频繁地停下来,查阅相关的数据结构定义,甚至需要借助外部的源码对照来印证作者的论述。这种阅读体验虽然费力,但一旦茅塞顿开,那种掌控感的提升是无与伦比的。这本书真正考验的不是你是否“知道”某个概念,而是你是否能“追溯”到它是如何被实现的。它更像是一把精密的瑞士军刀,而不是一把广谱的锤子,需要使用者带着目的性去深入挖掘其每一个锋刃的用途。

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这本书的深度足以让一个有经验的内核开发者感到“有料可挖”,同时也具备一定的门槛让初学者望而却步。我个人认为,它的最大亮点在于对“编程”这一环节的重视程度。它不仅仅停留在对内核模块的理论介绍上,而是花费了大量的篇幅来展示如何正确地与内核API进行交互,以及在用户态和内核态之间安全地传递数据。那些关于模块加载、设备驱动基础的章节,案例代码的编写风格非常规范,几乎可以直接作为学习编写健壮内核代码的范本。我特别喜欢作者在讲解错误处理和资源释放时所持的“零容忍”态度,这在实际的系统编程中是至关重要的经验教训。这本书提供的知识密度极高,以至于我常常需要放慢进度,将书本上的理论与我当前正在调试的实际运行环境进行映射对比。它需要的不是一目十行,而是需要一张干净的白纸,记录下自己对那些复杂流程的理解和心得,这种沉浸式的学习过程,是它带给我的独特收获。

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这本书的装帧设计给我留下了深刻的印象,封面那种深邃的藏青色调,配上简洁有力的白色字体,透露出一种专业和严谨的气息。初次翻阅时,我注意到它在内容组织上的独到之处。不同于市面上很多技术书籍那种生硬的堆砌概念,它似乎更注重构建一个清晰的逻辑框架。我特别欣赏作者在讲解系统调用接口那一块的处理方式,那种层层递进、由浅入深地剖析底层机制的叙述口吻,让人在晦涩的内核数据结构面前不再感到迷茫。尤其是一些关键流程的图示,虽然不多,但每一张都恰到好处地起到了点睛之笔的作用,辅助理解了复杂的上下文切换过程。此外,书中穿插的那些历史沿革的小注脚,虽然不影响核心技术理解,却极大地丰富了阅读体验,让人对Linux操作系统的演进有了更立体的认知。对于一个希望从“使用”Linux进阶到“理解”Linux的读者来说,这本书在引导思维深度和拓宽技术视野方面,无疑提供了一个非常坚实的起点。它不是那种读完就能立刻成为专家的速成手册,而更像是一份需要细细品味的地图,指引我们探索更广阔的技术疆域。

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阅读体验上,这本书更像是一次严谨的学术旅程,而非轻松的知识普及。它的叙事节奏相对平稳,但在关键的技术节点上,会突然加快速度,抛出一个需要读者停下来深思的复杂问题。例如,在描述进程调度器中关于负载均衡和优先级继承的算法时,作者给出的伪代码清晰,但其背后的设计取舍却需要读者结合操作系统的基本原理进行二次推导。我发现,这本书的价值并不在于它能提供多少现成的“答案”,而在于它能够构建一个完善的“提问体系”。它会不断地引导你思考:如果设计者选择了A而不是B,其代价和收益是什么?这种辩证性的思维训练,对于提升作为系统工程师的架构分析能力非常有益。另外,书中的索引做得非常详尽,这对于一本需要频繁回溯查阅特定数据结构的参考书来说,是极大的便利,体现了编撰者对读者使用习惯的充分考量。

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