The Real-Time Specification for Java pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:Addison Wesley Longman

作者:James Gosling

出品人:

頁數:195

译者:

出版時間:2000-1-15

價格:USD 29.95

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780201703238

叢書系列:

圖書標籤:

• Java
• RTSJ
• 實時Java
• 並發
• 分布式係統
• 嵌入式係統
• 規範
• 編程
• 技術
• 計算機科學

深入探索高性能並發編程的基石：C++並發編程實戰指南 圖書名稱： C++並發編程實戰指南 圖書簡介： 在當今這個計算密集型與低延遲要求日益凸顯的時代，C++作為係統級編程和高性能計算領域的王者地位依然不可動搖。然而，隨著多核處理器的普及，如何有效地、安全地利用並行性，將傳統串行代碼轉化為高效、可靠的並發程序，成為瞭擺在每一位資深 C++ 開發者麵前的核心挑戰。本書《C++並發編程實戰指南》正是在這一背景下應運而生，它不是對語言特性的簡單羅列，而是一本側重於實踐、設計哲學與陷阱規避的深度技術手冊。 本書的讀者群定位為已經熟練掌握 C++ 基礎語法、麵嚮對象編程，並渴望將其技能提升至多綫程、並行算法設計層麵的中高級工程師和係統架構師。我們假定讀者對操作係統中進程與綫程的基本概念有所瞭解，但本書將從 C++ 標準庫提供的抽象層，帶領讀者構建健壯、高性能的並發應用。 第一部分：並發世界的基石與心智模型（Foundations and Mental Models） 本部分首先為讀者建立起正確的並發編程心智模型，這比單純記住 API 調用更為重要。 1. 現代硬件與並發的交匯： 我們深入探討瞭現代 CPU 架構（如亂序執行、緩存一緻性協議——MESI/MOESI、內存屏障的必要性）如何影響我們的代碼。理解底層硬件行為是編寫高效並發代碼的前提。我們將詳細闡述“數據競爭”的根本原因，並展示硬件級彆的優化如何被錯誤的同步機製所抵消。 2. C++ 內存模型（C++ Memory Model）的精髓： 這是本書的核心理論基石之一。我們將徹底解析 C++ 標準中對“順序一緻性”（Sequentially Consistent）與“寬鬆一緻性”（Relaxed Consistency）的定義，並區分 “程序順序”（Program Order） 與 “內存順序”（Memory Ordering） 的關係。通過大量的實例代碼，演示 volatile 關鍵字在 C++ 標準下的局限性，以及原子操作（`std::atomic`）中不同內存順序（如 `memory_order_acquire`, `memory_order_release`, `memory_order_acq_rel`）對性能與正確性的微妙影響。 3. 綫程的生命周期與管理： 超越簡單的 `std::thread` 創建與連接，我們深入探討綫程的調度優先級、綫程局部存儲（TLS）在並發環境中的最佳實踐與潛在的性能開銷。我們還將介紹綫程池（Thread Pool）的設計模式，並提供一個可用於生産環境的高性能、動態伸縮的綫程池實現框架，重點關注工作竊取（Work Stealing）策略的引入。 第二部分：同步原語的精細化控製與應用（Synchronization Primitives in Detail） 本部分聚焦於標準庫提供的同步工具，強調何時使用哪種工具能達到最佳性能與安全性的平衡。 4. 互斥鎖（Mutex）的深度剖析： 不僅僅是 `std::mutex`。我們將對比不同類型的鎖：優先隊列鎖（Priority Mutex）、遞歸鎖（Recursive Mutex）的適用場景與性能損耗。重點講解 自鏇鎖（Spinlock） 在極短臨界區中的優勢，並提供一個基於 C++20 `std::atomic_flag` 實現的輕量級自鏇鎖的範例。 5. 條件變量與事件通知： 我們詳細解析 `std::condition_variable` 的等待、通知機製，並強調避免“虛假喚醒”（Spurious Wakeups）的最佳實踐。隨後，我們將介紹更現代、無鎖化的通知機製——Futex（快速用戶空間互斥鎖） 的概念及其在特定場景下的性能優勢，雖然標準庫未直接暴露，但理解其原理對優化等待機製至關重要。 6. 讀寫鎖（Reader-Writer Locks）的設計與實現： 盡管 C++20 引入瞭 `std::shared_mutex`，本書仍將探究其內部工作原理，並提供一個基於互斥鎖和計數器實現的、針對特定讀取/寫入比例優化的自定義讀寫鎖版本，用以展示底層設計如何影響實際吞吐量。 第三部分：無鎖數據結構與高性能並發（Lock-Free Programming） 這是對性能極限的追求。本部分將指導讀者如何避開鎖帶來的上下文切換和優先級反轉等問題。 7. 原子操作（`std::atomic`）的藝術： 深入解析 CAS（Compare-and-Swap） 循環的原理。我們將展示如何使用原子操作構建基礎的無鎖棧（Lock-Free Stack）和無鎖隊列（Lock-Free Queue）。對於隊列，我們將對比 Michael & Scott 算法的經典實現與現代 C++20 提供的原子智能指針（如 `std::atomic`）在實現中的差異與挑戰。 8. 內存順序在無鎖編程中的決定性作用： 讀者將學習如何通過精心挑選內存順序來滿足無鎖結構的特定同步需求。我們將詳細分析構建一個“完美”的無鎖環形緩衝區（Ring Buffer）時，控製寫入指針和讀取指針的原子操作必須采用何種順序，以確保數據完整性而不引入不必要的內存屏障開銷。 9. 內存管理與 ABA 問題的應對： 無鎖編程中最臭名昭著的陷阱之一——ABA 問題。本書將係統性地介紹解決此問題的技術，包括版本計數器（Version Counters）的使用，以及如何在實踐中評估引入版本計數器帶來的額外開銷。 第四部分：並發設計模式與應用實踐（Design Patterns and Real-World Application） 本部分將理論與工程實踐相結閤，展示如何將前述技術應用於復雜係統。 10. 並發設計模式詳解： 我們將詳細介紹並對比經典的並發設計模式，如：生産者-消費者（Producer-Consumer）、管道（Pipeline）、主動對象（Active Object）以及隔離/惰性初始化模式（Initialization on First Use under Concurrency）。每一個模式都會附帶一個可編譯、經過性能測試的 C++ 示例。 11. 錯誤處理與並發調試： 並發代碼的調試極其睏難。本書提供瞭一套係統的調試策略，包括如何利用 Address Sanitizer (ASan) 配閤綫程檢測功能定位數據競爭，以及如何使用追蹤工具（如 Valgrind/Callgrind）來分析鎖競爭熱點（Contention Hotspots）。同時，我們將探討在多綫程環境中安全地拋齣和捕獲異常的策略。 12. 性能分析與瓶頸定位： 性能不佳往往源於不恰當的同步粒度或內存訪問模式。我們將指導讀者使用 Linux perf 或 Intel VTune Profiler 來識彆鎖等待時間、緩存未命中率，並據此指導開發者優化臨界區的大小和位置，實現真正的“性能調優”。 總結 《C++並發編程實戰指南》旨在成為讀者工具箱中不可或缺的參考書，它不僅教授 C++ 標準庫中如何使用並發工具，更重要的是闡述瞭為什麼要這樣使用，以及在不同硬件和負載條件下，不同選擇將帶來的性能和安全權衡。通過本書的學習，讀者將能夠自信地設計、實現和調試下一代高性能、高可靠性的 C++ 並發係統。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我必須承認，這本書的語言風格非常“學術派”，缺乏當前技術書籍流行的那種幽默感或輕鬆的敘事口吻。每一句話都像經過瞭嚴格的邏輯審查，密度極高。對於初學者來說，這無疑是一個陡峭的學習麯綫，它要求讀者必須對C/C++級彆的並發概念有基本的熟悉。但是，對於那些已經在使用Java構建商業級、要求高可靠性係統的工程師來說，這本書的價值是無可估量的。我尤其欣賞其中關於“故障隔離”的設計哲學。作者不僅僅討論瞭如何讓係統跑得快，更深入探討瞭當資源耗盡或發生不可預期的中斷時，係統應該如何優雅（或至少是可控地）降級。書中對資源池管理和超時機製的設計模式進行瞭深入的剖析，這些模式超越瞭簡單的Try-Catch結構，上升到瞭係統健壯性設計的層麵。總而言之，這是一部需要反復研讀的案頭工具書，它不會讓你寫齣流行的Web應用，但它會讓你構建齣在極端壓力下依然能夠穩定運行的“工業級”軟件核心。

评分☆☆☆☆☆

我最近在負責一個需要保證極低抖動的消息隊列項目，壓力測試結果總是不盡如人意，尤其是在高負載下，延遲的尾部效應（tail latency）非常嚴重。恰好同事推薦瞭這本書，我抱著試試看的心態翻閱瞭關於“延遲分析與度量”的章節。這本書最齣彩的地方，在我看來，就是它對“實時性”的定義和量化方法論的嚴謹性。它不像很多現代框架文檔那樣隻關注平均性能（Average Performance），而是花費瞭大量篇幅來討論如何識彆和消除導緻P99甚至P99.99延遲的根本原因。作者詳細闡述瞭一種基於Aeron協議思想的零拷貝（Zero-Copy）數據傳輸在Java層麵的實現挑戰，以及如何通過內存屏障（Memory Barriers）的精準控製來規避不必要的上下文切換。讀到這部分時，我醍醐灌頂，立即迴過頭去審查瞭我們自己的網絡I/O模型的瓶頸所在。這本書更像是提供瞭一套“偵探工具箱”，而不是一套現成的“解決方案”，它教會你如何像偵探一樣，精確地定位到係統中最慢的那一個環節。

评分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗，怎麼說呢，更像是一場與一位經驗極其豐富但脾氣有點古怪的資深工程師進行的長期、高強度的技術對話。它的敘述方式非常直接，幾乎沒有冗餘的客套話，上來就直奔主題，用一種近乎冷峻的筆調探討那些最棘手的實時係統設計難題。我特彆欣賞作者在處理時間敏感型應用（如高頻交易或工業控製係統）的案例分析部分。他沒有停留在理論層麵，而是展示瞭如何在特定的硬件限製下，通過調整JVM的垃圾迴收策略（例如，如何定製一個低延遲的GC算法的接口設計思路），來實現納秒級的響應時間。書中對中斷處理和綫程調度優先級的討論，簡直是教科書級彆的範例，清晰地劃分瞭操作係統層麵的調度與Java應用層麵的並發控製之間的界限。老實說，這本書的難度不低，許多章節我不得不反復閱讀，甚至需要對照官方JDK的源代碼纔能完全消化其中的精髓。但每一次攻剋一個難點，那種成就感是無可替代的，它讓你明白，這本書提供的知識是真正能落地、能解決生産環境中“硬骨頭”問題的。

评分☆☆☆☆☆

初次接觸這本書時，我對它的期望是能看到關於新型並發庫如Loom或Project Panama的介紹，畢竟“Java”和“實時”的結閤點正在快速演進。然而，這本書的內容顯得更為經典和恒久，它更側重於那些在任何JVM版本上都成立的底層原理。例如，它對內存屏障的解釋，幾乎是跨越瞭Java語言演進史的通用真理。書中對“確定性”的追求，遠超齣瞭我對一本Java技術書籍的想象。作者通過詳盡的數學模型，推導瞭在並發環境下，如何保證某個操作序列的執行時間在一個可預測的範圍內，而不是簡單地追求“快”。這種對確定性（Determinism）的執著，是這本書與其他流行Java並發書籍最大的區彆。它不是教你如何使用最新的API，而是教你理解API背後硬件和操作係統是如何協同工作的。因此，如果你指望這本書能教會你如何使用最新的虛擬綫程，那你可能會失望；但如果你想知道為什麼虛擬綫程的調度模型在理論上能提供更低的上下文切換開銷，這本書會給你更深層次的答案。

评分☆☆☆☆☆

這本書，說實話，拿到手的時候，我著實有些疑惑。封麵設計得非常樸實，甚至可以說有些過時瞭，那種深藍色的背景配上白色的字體，讓我想起瞭一些上個世紀末的技術手冊。我原本期待的是一個更現代、更具前沿感的排版，畢竟“實時”這個詞聽起來就充滿瞭速度與激情。然而，翻開第一頁，迎麵而來的就是對Java虛擬機（JVM）內存模型和並發機製的深入剖析，那種紮實的基礎知識的鋪陳，立刻打消瞭我最初的疑慮。作者似乎並不太在意華麗的外錶，他更專注於構建一個堅不可摧的理論地基。閱讀過程中，我發現作者在解釋JMM（Java內存模型）中那些晦澀的happens-before關係時，運用瞭大量的類比和圖示，這些圖示雖然簡單，但邏輯鏈條卻異常清晰。我記得有一段關於鎖的優化策略，涉及到CAS（Compare-And-Swap）操作的底層實現細節，讀完後，我感覺自己對`synchronized`關鍵字的內在運作機製有瞭前所未有的理解。這本書的優點在於其毫不妥協的深度，它不是一本讓你快速學會寫幾行代碼的速成指南，而是一部需要你沉下心來，一步步啃食的學術著作，適閤那些真正想成為Java並發領域專傢的讀者。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆