具体描述
内容简介
目前许多学校积极构建专业课程的工程教育体系,本书是围绕电子工程化设计与应用,并结合传感和控制,在大量的实验基础上编写的,教材面向工程实际,将基础电路、常见电路与工程实际应用结合,使电子线路设计工程化。
教材除模拟电路、数字电路外,还涉及传感、控制及光电信息技术,单片机技术、PLC、CPLD/FPGA和LabVIEW等。伴随当今科学技术发展,教材反映较新的电路设计。
教材结构适应开放实验和课外实验模式,以综合性、设计性、使用性为主。另外,在学生电子类科技比赛中作为实用的参考用书。
与同类书比较,该教材内容全面、实用性强,传感与控制结合,学生能够掌握电子线路系统设计及应用。
前言/序言
《现代信息技术架构与应用开发》 内容简介: 本书旨在为读者提供一个全面、深入理解现代信息技术架构演进脉络、掌握核心技术原理、并具备前沿应用开发能力的学习路径。我们跳出单一技术点的局限,从宏观的系统设计角度出发,聚焦于信息技术如何支撑日益复杂多变的业务需求,以及如何在不断变化的生态环境中实现高效、可靠、可扩展的解决方案。 第一部分:信息技术架构的演进与核心思想 本部分将回顾信息技术架构从早期单体应用到分布式系统、再到微服务、容器化、Serverless 等一系列演进历程。我们将深入剖析每一次架构变革背后的驱动因素,例如业务增长带来的性能瓶颈、技术更新迭代的需求、以及对开发效率和运维弹性的追求。 从单体到分布式: 探讨单体应用在面临大规模用户访问和复杂业务逻辑时的局限性,以及分布式架构如何通过服务拆分、数据分片等手段提升系统的可扩展性和可用性。我们将详细介绍分布式系统设计的经典挑战,如一致性、可用性、分区容错性(CAP理论),并分析不同的解决方案,例如分布式事务、分布式锁、消息队列等。 微服务架构的崛起: 深入剖析微服务架构的核心理念,包括服务的独立部署、自治性、以及通过 API 网关和服务注册/发现机制实现的服务治理。我们将讨论微服务在技术选型、团队组织、DevOps 文化等方面的适配性,以及它所带来的挑战,如服务间的通信复杂性、分布式追踪、以及熔断降级等。 容器化与云原生: 阐述 Docker 等容器技术的出现如何彻底改变应用的打包、分发和部署方式。我们将介绍 Kubernetes 等容器编排平台在自动化部署、伸缩、管理容器化应用方面的强大能力,并引申到云原生(Cloud Native)的理念,强调其在可观测性、弹性伸缩、声明式配置等方面的优势。 Serverless 计算: 探讨 Serverless 架构如何进一步抽象底层基础设施,让开发者更专注于业务逻辑的实现。我们将分析 FaaS(函数即服务)、BaaS(后端即服务)等模式的特点,以及它们在降低运维成本、提升开发效率方面的潜力,同时也会提及 Serverless 在冷启动、供应商锁定等方面的考虑。 第二部分:核心技术原理与实践 本部分将深入剖析支撑现代信息技术架构的底层技术原理,并结合实际案例进行讲解,帮助读者建立扎实的技术功底。 网络通信与协议: 详细讲解 TCP/IP 协议栈的工作原理,重点关注 HTTP/1.x, HTTP/2, HTTP/3 的发展与演进,理解它们在性能优化(如连接复用、头部压缩、多路复用)方面的差异。我们将深入探讨 RESTful API 的设计原则,以及 gRPC 等 RPC 框架在高性能服务间通信方面的应用。 数据存储与管理: 覆盖关系型数据库(如 MySQL, PostgreSQL)的原理、索引优化、事务管理、以及分布式关系型数据库的挑战。同时,我们将深入研究 NoSQL 数据库的多种类型(如键值存储、文档数据库、列族数据库、图数据库),分析它们的适用场景,并讲解如何在不同场景下选择合适的数据存储方案。此外,也将涉及缓存技术(如 Redis, Memcached)的设计原理和应用策略,以及数据仓库和数据湖的概念。 并发与并行处理: 讲解多线程、多进程模型,以及 Java、Go 等语言在并发编程方面的特性和最佳实践。我们将探讨锁机制、原子操作、消息队列等在解决并发冲突和实现异步通信方面的作用。对于大规模数据处理,我们将介绍 MapReduce、Spark 等批处理框架的原理,以及 Flink 等流处理框架在实时数据分析中的应用。 分布式一致性算法: 深入理解 Paxos、Raft 等分布式一致性算法的原理,以及它们如何在分布式系统中保证数据的一致性,例如在分布式事务、分布式锁、分布式配置中心等场景下的应用。 安全技术基础: 梳理常见的网络安全威胁(如 SQL 注入、XSS 攻击、CSRF 攻击),并介绍对称加密、非对称加密、数字签名、SSL/TLS 协议等基础安全技术。我们将探讨身份认证、授权机制(如 OAuth2, JWT)的设计与实现,以及在微服务架构中如何实现端到端的安全防护。 第三部分:现代应用开发与工程实践 本部分将聚焦于当前主流的应用开发模式、工具链以及工程化实践,帮助读者将理论知识转化为实际的开发能力。 面向服务的开发模式: 深入讲解如何设计和开发可维护、可扩展的服务。我们将从接口定义(如 OpenAPI Specification)、数据传输格式(如 JSON, Protocol Buffers)等入手,详细阐述服务间通信的设计模式。 前后端分离开发: 探讨前后端分离架构的优势,以及如何通过 RESTful API 或 GraphQL 等方式实现高效的通信。我们将介绍主流的前端框架(如 React, Vue.js, Angular)和后端技术栈(如 Spring Boot, Django, Node.js),并讲解它们在构建现代 Web 应用中的协同工作方式。 DevOps 与自动化运维: 强调 DevOps 文化对于提升软件交付效率的重要性。我们将介绍持续集成(CI)、持续部署(CD)的理念和实践,以及 Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions 等 CI/CD 工具的使用。同时,也将涉及基础设施即代码(IaC)的概念,以及 Terraform, Ansible 等工具在自动化部署和管理基础设施方面的应用。 可观测性(Observability): 讲解在复杂的分布式系统中,如何通过日志(Logging)、指标(Metrics)、追踪(Tracing)等手段来理解系统的运行状态。我们将介绍 ELK(Elasticsearch, Logstash, Kibana)栈、Prometheus, Grafana, Jaeger 等相关工具的原理和使用。 微服务治理与架构演进: 针对微服务架构中的服务治理难题,我们将探讨服务注册与发现、API 网关、负载均衡、熔断降级、限流等关键组件的设计与实现。同时,也将讨论灰度发布、蓝绿部署等高级部署策略,以及如何进行服务的重构和演进。 容器化应用开发与部署: 讲解如何使用 Dockerfile 构建镜像,并介绍 Docker Compose 用于本地开发环境的搭建。在此基础上,我们将深入讲解 Kubernetes 的核心概念(如 Pods, Deployments, Services, Ingress),以及如何在 Kubernetes 上部署、管理和扩展应用。 云平台应用开发: 介绍主流公有云平台(如 AWS, Azure, GCP)提供的 PaaS 和 Serverless 服务,以及如何利用这些服务来构建和部署应用,从而降低基础设施的运维成本,并获得更好的弹性伸缩能力。 目标读者: 本书适合具备一定编程基础,希望深入理解现代信息技术架构,并掌握前沿应用开发技能的软件工程师、系统架构师、技术管理者以及计算机专业学生。通过阅读本书,读者将能够构建更健壮、更高效、更具扩展性的信息系统,并能够 confidently 地应对不断变化的技术挑战。
作为一名对计算机系统底层运行机制充满好奇的读者,我最近找到了一本名为《操作系统原理与Linux内核剖析》的书,这简直是为我量身定做的。这本书的篇幅宏大,内容严谨,从操作系统的基本概念出发,逐步深入到 Linux 内核的实现细节。我非常喜欢书中对进程管理、线程调度、内存管理(包括虚拟内存、分页、分段等)以及文件系统(如 ext4)的详细阐述。作者对中断处理、系统调用、以及设备驱动模型等核心机制的剖析,让我对操作系统如何协调硬件和软件有了更清晰的认识。书中还提供了大量的代码片段和图示,帮助我理解复杂的内核数据结构和算法。特别是关于进程间通信(IPC)机制和信号量的讲解,让我受益匪浅。这本书不仅满足了我对操作系统原理的好奇心,更让我有机会一窥 Linux 内核的神秘面纱,为我进一步学习操作系统开发打下了坚实的基础。