係統架構：復雜係統的産品設計與開發 計算機與互聯網 書籍|5043022 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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美 愛德華 剋勞利Edward Craw 著，愛飛翔 譯

圖書標籤:

• 係統架構
• 復雜係統
• 産品設計
• 軟件開發
• 計算機
• 互聯網
• 架構設計
• 軟件工程
• 技術
• 書籍

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齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111551430

商品編碼：11672606618

叢書名： 架構師書庫

齣版時間：2017-01-01

書[0名0]：	係統架構：復雜係統的産[0品0]設計與開發|5043022
圖書定價：	119元
圖書作者：	（美）愛德華·剋勞利（Edward Crawley）
齣版社：	機械工業齣版社
齣版日期：	2017/1/1 0:00:00
ISBN號：	9787111551430
開本：	16開
頁數：	0
版次：	1-1

作者簡介

作者:（美）愛德華·剋勞利 譯者:愛飛翔 作 者 介 紹Edward F. CrawleyEdward Crawley是俄羅斯莫斯科斯科爾科沃科[0學0]與技術[0學0]院的校長，也是MIT的航空航天[0學0]及工程係統[0學0]教授。他從MIT取得航空與航天專業的[0學0]士[0學0]位及碩士[0學0]位，並獲得航空航天結構專業的博士[0學0]位。 Crawley於1996～2003年擔任MIT航空航天[0學0]係的主管。他與其他人共同主導瞭一項[0國0]際協作，以推動工程[0學0]教育的改革。Crawley是《Rethinking Engineering Education: The CDIO Approach》一書的作者。Crawley於2003～2006年擔任劍橋-MIT研究所（Cambridge-MIT Institute）的執行董事，這是由MIT與劍橋[0大0][0學0]閤辦的機構，受到英[0國0]政府及業界的資助。該機構的目標是瞭解[0大0][0學0]如何有效地發揮創新與經濟增長引擎的作用，以及如何推廣這種效用。 Crawley博士創立瞭多傢公司，其中包括産[0品0]研發與生産公司ACX、生物分子探測器公司BioScale、互聯網廣告投放公司Dataxu，以及針對企業的能源投資組閤分析公司Ekotrope。2003～2012年，他任職於軌道科[0學0]公司（Orbital Sciences Corporation）的董事[0會0]。 Crawley教授是AIAA（American Institute of Aeronautics and Astronautics，美[0國0]航天航空[0學0][0會0]）及英[0國0]皇傢航空[0學0][0會0]（Royal Aeronautical Society）的[0會0]員，也是瑞典皇傢工程科[0學0]院（Royal Swedish Academy of Engineering Science）、英[0國0]皇傢工程[0學0]院（Royal Academy of Engineering）、中[0國0]工程院（Chinese Academy of Engineering）及美[0國0][0國0]傢工程院（National Academy of Engineering）的成員。 Bruce G. CameronBruce Cameron是谘詢公司Tech[0no0]logy Strategy Partners（TSP）的創始人，也是MIT System Architecture Lab的董事。Cameron博士從多倫多[0大0][0學0]（University of Toronto）取得[0學0]士[0學0]位，從MIT取得碩士[0學0]位。 身為TSP的閤夥人，Cameron博士為係統架構、産[0品0]研發、技術策略及投資[0評0]估提供谘詢服務。他曾在60多傢高科技、太空、運輸及消費[0品0]行業的財富500強企業任職，其中包括英[0國0]石油公司（British Petroleum，BP）、戴爾（Dell）、諾基亞（[0No0]kia）、卡特比勒（Caterpillar）、安進（AMGEN）、威瑞森（Verizon）及美[0國0][0國0]傢航空航天局（National Aeronautics and Space Administration，NASA）。 Cameron博士在MIT的斯隆管理[0學0]院（Sloan School of Management）及工程[0學0]院（School of Engineering）講授係統架構與技術策略課程。Cameron博士曾經開辦MIT Commonality Study，這是由30多傢公司所組成的研究項目，持續瞭8年。 Cameron博士原來曾經在高科技企業和銀行任職，並構建瞭用來管理復雜研發計劃的高級分析工具。在早期職業生涯中，他曾經是MDA Space Systems的係統工程師，並參與過一些航空設備的構建工作，這些設備目前還在軌道中運行。他是多倫多[0大0][0學0]董事[0會0]的前成員。 Daniel SelvaDaniel Selva是康奈爾[0大0][0學0]（Cornell）機械與航天工程係（Mechanical and Aerospace Engineering）的副教授。他從加泰羅尼亞[0大0][0學0]（Polytechnic University of Catalonia，UPC）、[0法0][0國0][0國0]立高等航空航天[0學0]院（Supaero）及MIT獲得電氣工程與航空工程[0學0]位。 Selva教授的研究重點是在設計活動的初期運用係統架構、[0知0]識工程（k[0no0]wledge engineering）與機器[0學0]習工具。他的研究成果運用於NASA的地球科[0學0]十年調查（Earth Science Decadal Survey）、Iridium GeoScan Program及NASA的跟蹤與數據中繼衛星係統（Tracking and Data Relay Satellite System，TDRSS）等項目，在這些項目中，他利用架構分析技術來為係統架構師和管理者提供支持。他也是Best Paper及Hottest Article奬項的獲得者。 Selva在2004～2008年就職於[0法0]屬圭亞那（French Guiana）庫魯（Kourou）的阿利安太空公司（Arianespace），是阿麗亞娜5型火箭發射團隊（Ariane 5 Launch team）的成員，專門從事設備的數據處理與製導、導航及控製工作。他以前曾經在Cambrian In[0no0]vation公司研發供軌道衛星使用的新型生物機電係統，並在惠普公司從事銀行網絡的監控工作。他是財富管理公司NuOrion Partners的顧問團成員。

內容簡介

本書[0首0]先講解瞭什麼是係統，什麼是係統架構，並從形式和功能兩個方麵講解瞭如何分析係統。之後開始講解如何創建良好的係統架構。在將概念演化為架構的過程中，架構師需要對係統進行分解，以看清這些組件的結構以及它們之間的交互情況，因此需要根據一些衡量指標來構建[0權0]衡空間，以便使用[0優0]化算[0法0]找齣[0優0]勢較[0大0]的架構。

目錄

目錄 係統架構原則 譯者序 推薦序 前言 緻謝 作者介紹 部分係統思維 [0第0]1章　係統架構簡介 …… 2 1.1　復雜係統的架構 …… 2 1.2　良好架構的[0優0]勢 …… 2 1.3　[0學0]習目標 …… 5 1.4　本書結構 …… 6 1.5　參考資料 …… 7 [0第0]2章　係統思維 …… 8 2.1　簡介 …… 8 2.2　係統與湧現 …… 8 2.2.1　係統 …… 8 2.2.2　湧現 …… 10 2.3　任務一：確定係統及其形式與功能 …… 13 2.3.1　形式與功能 …… 13 2.3.2　工具-過程-操作數：這是人類的標準思維模式嗎 …… 16 2.4　任務二：確定係統中的實體及其形式與功能 …… 16 2.4.1　具備形式與功能的實體 …… 17 2.4.2　確定如何將係統初步分解為恰[0當0]的實體 …… 18 2.4.3　用整體思維找齣係統中的潛在實體 …… 19 2.4.4　集中注意力，找齣係統中的重要實體 …… 21 2.4.5　為實體創建抽象或從實體中發現抽象 …… 22 2.4.6　定義係統的邊界，並將其與外圍環境隔開 …… 24 2.5　任務三：確定實體之間的關係 …… 25 2.5.1　關係的形式與功能 …… 25 2.5.2　外部接口 …… 28 2.6　任務四：湧現 …… 28 2.6.1　湧現的重要性 …… 28 2.6.2　係統故障 …… 29 2.6.3　預測湧現物 …… 30 2.6.4　湧現物依賴於實體及其關係 …… 31 2.7　小結 …… 32 2.8　參考資料 …… 33 [0第0]3章　思考復雜的係統 …… 34 3.1　簡介 …… 34 3.2　係統中的復雜度 …… 34 3.2.1　復雜度 …… 34 3.2.2　引入Team XT這一範例係統 …… 35 3.3　係統的分解 …… 38 3.3.1　分解 …… 38 3.3.2　體係 …… 39 3.3.3　層級分解 …… 39 3.3.4　簡單的係統、復雜度適中的係統以及復雜的係統 …… 41 3.3.5　原子部件 …… 42 3.4　特殊的邏輯關係 …… 43 3.4.1　類/實例關係 …… 43 3.4.2　特化關係 …… 43 3.4.3　遞歸 …… 44 3.5　對復雜係統進行思索 …… 44 3.5.1　自[0頂0]嚮下及自底嚮上式的思考 …… 44 3.5.2　交替思考 …… 45 3.6　架構展示工具：SysML與OPM …… 45 3.6.1　視圖與投射 …… 45 3.6.2　SysML …… 46 3.6.3　OPM …… 46 3.7　小結 …… 49 3.8　參考資料 …… 50 [0第0]二部分　係統架構的分析 [0第0]4章　形式 …… 53 4.1　簡介 …… 53 4.2　架構中的形式 …… 53 4.2.1　形式 …… 53 4.2.2　用解析錶示[0法0]來錶現形式：對象 …… 56 4.2.3　形式的分解 …… 57 4.3　對架構中的形式進行分析 …… 58 4.3.1　定義係統 …… 58 4.3.2　確定形式實體 …… 59 4.3.3　把泵作為復雜度適中的係統來分析 …… 61 4.4　對架構中的形式關係進行分析 …… 63 4.4.1　形式關係 …… 63 4.4.2　空間/拓撲形式關係 …… 65 4.4.3　用圖和圖錶來展現形式關係：OPM …… 67 4.4.4　用錶格及類似矩陣的視圖來展現形式關係：DSM …… 70 4.4.5　連接性的形式關係 …… 71 4.4.6　其他的形式關係 …… 74 4.5　形式環境 …… 75 4.5.1　伴生係統、整個産[0品0]係統及係統邊界 …… 75 4.5.2　使用情境 …… 77 4.6　軟件係統中的形式 …… 77 4.6.1　軟件係統：信息形式及其二元性 …… 77 4.6.2　軟件中的形式實體與形式關係 …… 79 4.6.3　軟件係統所在的整個産[0品0]係統、軟件係統的邊界及使用情境 …… 81 4.7　小結 …… 82 4.8　參考資料 …… 82 [0第0]5章　功能 …… 83 5.1　簡介 …… 83 5.2　架構中的功能 …… 84 5.2.1　功能 …… 84 5.2.2　把功能視為過程加操作數 …… 84 5.2.3　用解析錶示[0法0]來展現功能 …… 85 5.3　分析對外展現的功能和價值 …… 89 5.3.1　對外界展現的主要功能 …… 89 5.3.2　與價值有關的操作數 …… 90 5.4　對內部功能進行分析 …… 93 5.4.1　內部功能 …… 93 5.4.2　確定內部功能 …… 94 5.5　分析功能交互及功能架構 …… 97 5.5.1　功能交互與功能架構 …… 97 5.5.2　確定功能交互 …… 98 5.5.3　價值通路 …… 100 5.5.4　湧現與細分 …… 101 5.5.5　軟件係統中的功能架構 …… 102 5.6　與價值相關的次要外部功能及內部功能 …… 105 5.7　小結 …… 106 5.8　參考資料 …… 107 [0第0]6章　係統架構 …… 108 6.1　簡介 …… 108 6.2　係統架構：形式與功能 …… 109 6.2.1　形式與功能之間的映射 …… 109 6.2.2　確定形式與過程之間的映射 …… 114 6.2.3　形式結構承載並展現功能交互 …… 116 6.2.4　確定形式結構是如何承載功能和性能的 …… 118 6.3　係統架構中的非理想因素、支持層及接口 …… 119 6.3.1　係統架構中的非理想因素 …… 119 6.3.2　係統架構中的支持功能及支持層 …… 120 6.3.3　形式與功能中的係統接口 …… 121 6.4　操作行為 …… 123 6.4.1　操作者 …… 124 6.4.2　行為 …… 124 6.4.3　操作成本 …… 126 6.5　用各種錶示[0法0]來推究係統架構 …… 127 6.5.1　能夠對係統架構進行簡化的幾種方式 …… 127 6.5.2　用投射[0法0]來錶示係統的架構 …… 128 6.5.3　把過程投射到對象 …… 129 6.5.4　把過程和操作數投射到形式 …… 130 6.6　小結 …… 133 6.7　參考資料 …… 134 [0第0]7章　與特定解決方案無關的功能和概念 …… 135 7.1　簡介 …… 135 7.1.1　正嚮工程與更加復雜的係統 …… 135 7.1.2　對與特定解決方案無關的功能和概念所做的介紹 …… 136 7.2　確定與特定解決方案無關的功能 …… 138 7.3　概念 …… 140 7.3.1　作為一種觀念的概念 …… 140 7.3.2　對概念構想有所幫助的框架 …… 142 7.3.3　構想概念時所應依循的步驟 …… 144 7.3.4　為概念命[0名0] …… 145 7.3.5　對候選的概念進行整理 …… 146 7.3.6　由更為廣闊的概念所形成的體係 …… 150 7.4　整體概念 …… 152 7.5　操作概念與服務概念 …… 156 7.6　小結 …… 158 7.7　參考資料 …… 159 [0第0]8章　從概念到架構 …… 160 8.1　簡介 …… 160 8.2　研發係統之下[0第0]1級的架構 …… 161 8.2.1　把概念擴展為功能架構 …… 161 8.2.2　定義形式 …… 162 8.2.3　把功能映射為形式 …… 164 8.3　研發係統之下[0第0]2級的架構 …… 166 8.3.1　[0第0]2級的功能意圖以及對[0第0]2級所做的遞歸思考 …… 166 8.3.2　研發[0第0]2級中的架構 …… 166 8.4　傢庭數據網絡係統的[0第0]2級架構 …… 170 8.5　為係統之下的[0第0]1級架構做模塊化處理 …… 173 8.6　小結 …… 176 8.7　參考資料 …… 177 [0第0]三部分　創建係統架構 [0第0]9章　架構師的角色 …… 180 9.1　簡介 …… 180 9.2　歧義與架構師的角色 …… 180 9.2.1　架構師的角色 …… 180 9.2.2　減少歧義 …… 182 9.2.3　架構師可以交付的成果 …… 185 9.3　産[0品0]開發過程 …… 186 9.3.1　各企業所使用的PDP之間的異同 …… 187 9.3.2　通用的産[0品0]開發過程 …… 191 9.4　小結 …… 195 9.5　參考資料 …… 199 [0第0]10章　上遊和下遊對係統架構的影響 …… 200 10.1　簡介 …… 200 10.2　上遊的影響因素：公司策略 …… 201 10.3　上遊的影響因素：營銷 …… 204 10.3.1　內嚮營銷 …… 205 10.4　上遊的影響因素：[0法0]規及類似[0法0]規的因素 …… 207 10.4.1　[0法0]規的來源 …… 208 10.4.2　與[0法0]規類似的因素：可能齣颱的[0法0]規、標準和[0法0]律責任 …… 209 10.5　上遊的影響因素：技術融閤 …… 210 10.6　下遊的影響因素：實現—編碼、製造及供應鏈管理 …… 212 10.7　下遊的影響因素：操作 …… 214 10.7.1　係統的登場與退場 …… 215 10.7.2　偶發操作、應急操作與[0獨0]立操作 …… 216 10.8　下遊的影響因素：Design for X …… 216 10.9　下遊的影響因素：産[0品0]與係統的演化、産[0品0]係列 …… 218 10.9.1　復用與遺留元素 …… 219 10.9.2　産[0品0]係列 …… 220 10.9.3　平颱與架構 …… 221 10.10　産[0品0]論證：架構[0商0]業論證決策框架（ABCD） …… 224 10.11　小結 …… 226 10.12　參考資料 …… 229 [0第0]11章　將需求轉換為目標 …… 231 11.1　簡介 …… 231 11.2　確定受益者和利益相關者 …… 232 11.2.1　受益者和利益相關者 …… 232 11.2.2　確定受益者和利益相關者的需求 …… 235 11.2.3　從交換中確定利益相關者及其需求 …… 238 11.2.4　對利益相關者進行分組 …… 240 11.3　描述需求的特徵 …… 242 11.3.1　從各種維度來描述利益相關者的需求 …… 242 11.3.2　將利益相關者作為係統：間接的價值交付及利益相關者關係圖 …… 244 11.3.3　在各個利益相關者的需求之間排定[0優0]先次序 …… 247 11.3.4　對排列各需求的[0優0]先次序所做的小結 …… 251 11.4　把需求轉換為目標 …… 252 11.4.1　設定目標時所依據的標準 …… 253 11.4.2　人類可以解決的目標：係統問題陳述 …… 255 11.5　排列目標之間的[0優0]先次序 …… 259 11.5.1　具備一緻性與可達成性的目標 …… 262 11.6　小結 …… 263 11.7　參考資料 …… 270 附：對利益相關者提齣的係統需求所進行的特徵分析 …… 271 [0第0]12章　用創造力生成概念 …… 272 12.1　簡介 …… 272 12.2　對概念進行創新 …… 273 12.2.1　創新 …… 273 12.2.2　無結構的創新 …… 274 12.2.3　結構化的創新 …… 274 12.2.4　確定概念 …… 277 12.3　提齣概念 …… 278 12.4　擴充概念並提齣概念片段 …… 279 12.4.1　對推進功能進行擴充 …… 279 12.4.2　混閤動力車的另外7個內部功能所對應的概念片段 …… 282 12.5　演化並完善整體概念 …… 285 12.6　選齣幾個整體概念，做進一步的發展 …… 288 12.7　小結 …… 291 12.8　參考資料 …… 295 [0第0]13章　把分解作為復雜度管理工具來使用 …… 296 13.1　簡介 …… 296 13.2　理解復雜度 …… 296 13.2.1　復雜度 …… 296 13.2.2　復雜與難懂 …… 299 13.2.3　必要的復雜度 …… 301 13.3　管理復雜度 …… 305 13.3.1　選定分解方式 …… 305 13.3.2　模塊化程度與分解 …… 308 13.4　小結 …… 312 13.5　參考資料 …… 317 [0第0]四部分　作為決策的架構 [0第0]14章　作為決策製定過程的係統架構 …… 321 14.1　簡介 …… 321 14.2　對阿波羅計劃的架構決策問題進行公式化處理 …… 322 14.2.1　做決策時可以考慮的經驗[0法0]則 …… 322 14.2.2　阿波羅計劃的決策 …… 323 14.2.3　約束及衡量指標 …… 325 14.2.4　計算各種阿波羅架構的得分 …… 327 14.3　決策與決策支持 …… 328 14.4　決策支持係統的四項主要任務 …… 330 14.5　基本的決策支持工具 …… 331 14.5.1　形態矩陣 …… 332 14.5.2　設計結構矩陣 …… 332 14.5.3　決策樹 …… 334 14.6　為係統架構提供決策支持 …… 338 14.7　小結 …… 339 14.8　參考資料 …… 340 [0第0]15章　探求架構的[0權0]衡空間 …… 343 15.1　簡介 …… 343 15.2　[0權0]衡空間的基本[0知0]識 …… 344 15.3　帕纍托前沿 …… 347 15.3.1　帕纍托前沿與占[0優0] …… 347 15.3.2　GNC範例係統的帕纍托前沿 …… 348 15.3.3　模糊的帕纍托前沿及其好處 …… 351 15.3.4　在模糊的帕纍托前沿上挖掘數據 …… 352 15.3.5　帕纍托前沿的運用機理 …… 354 15.4　[0權0]衡空間的結構 …… 355 15.5　敏感度分析 …… 359 15.6　整理架構決策 …… 364 15.6.1　對其他決策的影響 …… 364 15.6.2　對衡量指標的影響 …… 366 15.6.3　決策空間視圖 …… 367 15.6.4　對決策進行排序 …… 368 15.6.5　對決策及其順序的總結 …… 370 15.7　小結 …… 371 15.8　參考資料 …… 372 [0第0]16章　係統架構[0優0]化問題的錶述與求解 …… 374 16.1　簡介 …… 374 16.2　對係統架構[0優0]化問題進行錶述 …… 375 16.3　NEOSS範例：NASA的地球觀測衛星係統 …… 379 16.4　係統架構決策中的模式 …… 381 16.4.1　從程序化的決策到模式 …… 382 16.4.2　DECISION-OPTION模式 …… 383 16.4.3　DOWN-SELECTING模式 …… 386 16.4.4　ASSIGNING模式 …… 389 16.4.5　PARTITIONING模式 …… 395 16.4.6　PERMUTING模式 …… 399 16.4.7　CONNECTING模式 …… 402 16.5　對[0大0]規模的係統架構問題進行錶述 …… 406 16.5.1　模式之間的重閤 …… 407 16.5.2　把問題分解為子問題 …… 409 16.6　解決係統架構[0優0]化問題 …… 410 16.6.1　介紹 …… 410 16.6.2　全因子排列 …… 411 16.6.3　啓發式的架構[0優0]化算[0法0] …… 412 16.6.4　基於種群的通用啓發式[0優0]化 …… 413 16.6.5　生成初始種群 …… 414 16.6.6　把某些固定的架構包含在初始種群中 …… 415 16.6.7　通用的啓發式和元啓發式高效搜索 …… 416 16.6.8　遺傳算[0法0]中的啓發式策略 …… 416 16.6.9　用更多的啓發式技術來強化遺傳算[0法0] …… 418 16.7　小結 …… 419 16.8　參考資料 …… 420 附錄A根據所選的架構集來計算衡量指標對決策的敏感度 …… 423 附錄B聚類算[0法0]及其在係統架構中的運用 …… 425 附錄C基於規則的係統及其在係統架構中的應用 …… 430 附錄D經典的組閤[0優0]化問題 …… 436 各章問題 …… 441

《深入理解分布式係統：原理、設計與實踐》 內容概要： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的分布式係統知識體係。從基礎概念的剖析，到核心原理的闡釋，再到實際應用中的設計模式與工程實踐，本書層層遞進，引導讀者構建起紮實的分布式係統理論基礎，並掌握解決實際挑戰的能力。全書共分為七個部分，涵蓋瞭分布式係統的方方麵麵，力求為不同層次的讀者提供有價值的參考。 第一部分：分布式係統的基石——概念與挑戰 在現代軟件開發中，分布式係統的身影無處不在，從互聯網巨頭的核心服務到企業級的復雜應用，它們都依賴於分布式架構來應對海量數據、高並發訪問以及對可用性和可靠性的嚴苛要求。本部分將首先厘清分布式係統的核心概念，明確其與集中式係統的根本區彆，以及為什麼要選擇分布式架構。我們將深入探討分布式係統所麵臨的固有挑戰，包括： 並發性 (Concurrency)： 如何管理多個進程或綫程同時訪問共享資源，避免競態條件和死鎖。 網絡通信 (Network Communication)： 理解網絡延遲、帶寬限製、數據丟失、消息亂序等問題，並學習如何設計魯魯棒的網絡協議。 不確定性 (Uncertainty)： 承認網絡和節點故障是常態，並設計能夠優雅處理這些不確定性的係統。 異構性 (Heterogeneity)： 應對不同硬件、操作係統、編程語言以及網絡環境的兼容性問題。 可擴展性 (Scalability)： 如何設計係統使其能夠隨著負載的增加而平滑地擴展，而非瓶頸。 一緻性 (Consistency)： 在分布式的環境下，如何確保數據在不同節點之間保持一緻，這是分布式係統中最具挑戰性的問題之一。 可用性 (Availability)： 即使部分節點發生故障，係統仍然能夠對外提供服務的能力。 可靠性 (Reliability)： 係統能夠正確處理錯誤和故障，並持續提供預期功能的能力。 容錯性 (Fault Tolerance)： 係統在部分組件失效時仍能繼續運行的能力。 通過對這些基礎概念和挑戰的深入理解，讀者將為後續的學習打下堅實的基礎，並認識到構建健壯分布式係統的復雜性和重要性。 第二部分：核心原理——分布式共識與一緻性模型 分布式共識是分布式係統的靈魂，它解決瞭在多個節點之間就某個值或狀態達成一緻的難題。本部分將重點剖析幾種經典的分布式共識算法，如 Paxos 和 Raft。我們將詳細闡述它們的工作原理、優缺點以及適用的場景，幫助讀者理解如何在不可靠的網絡環境中實現可靠的決策。 Paxos 算法： 深入解析 Paxos 的“提議者”、“接受者”、“學習者”角色，以及其“兩階段提交”或“三階段提交”的流程，理解其在保證一緻性方麵的精妙設計。 Raft 算法： 介紹 Raft 作為 Paxos 的更易於理解和實現的替代方案，著重講解其“領導者選舉”、“日誌復製”和“安全性”等機製，使其易於實現和維護。 除瞭共識算法，我們還將詳細介紹分布式係統中的各種一緻性模型，從最強的綫性一緻性 (Linearizability) 到最終一緻性 (Eventual Consistency)，並分析它們之間的權衡取捨。 綫性一緻性 (Linearizability)： 解釋如何模擬單處理器內存的順序行為，並討論其在實現上的高昂成本。 順序一緻性 (Sequential Consistency)： 探討在全局操作順序上的限製，以及它與綫性一緻性的區彆。 因果一緻性 (Causal Consistency)： 理解“因果關係”在分布式係統中的體現，以及如何保證“發送者”的操作先於“接收者”的操作。 最終一緻性 (Eventual Consistency)： 講解在網絡分區或節點故障後，係統最終會達到一緻狀態的理念，並介紹其常見的實現方式，如版本嚮量 (Version Vectors) 和最後寫勝 (Last Write Wins)。 理解這些一緻性模型對於設計能夠滿足特定業務需求的分布式係統至關重要，可以幫助開發者在強一緻性和可用性/性能之間做齣明智的權衡。 第三部分：分布式存儲——海量數據的管理之道 在分布式係統中，如何高效、可靠地存儲和檢索海量數據是一個核心問題。本部分將深入探討各種分布式存儲方案，包括分布式文件係統和分布式數據庫。 分布式文件係統 (Distributed File Systems - DFS)： HDFS (Hadoop Distributed File System)： 詳細介紹 HDFS 的設計理念，包括其 Master/Slave 架構、NameNode 和 DataNode 的職責、數據塊的劃分與復製策略，以及其在批處理場景下的優勢。 Ceph： 探討 Ceph 統一的分布式對象存儲、塊存儲和文件係統解決方案，理解其 CRUSH 算法、RADOS (Reliable Autonomic Distributed Object Store) 的核心架構以及高可用性設計。 Amazon S3： 分析 S3 作為對象存儲服務的核心特性，包括其可擴展性、持久性、API 設計以及其在全球範圍內的應用。 分布式數據庫 (Distributed Databases)： NoSQL 數據庫： 鍵值存儲 (Key-Value Stores)： 如 Redis、Memcached，講解其數據模型、一緻性選擇（例如 DynamoDB 的一緻性哈希）、以及在高吞吐量讀寫場景下的應用。 文檔數據庫 (Document Databases)： 如 MongoDB，闡述其靈活的文檔模型、索引機製以及分片策略。 列族數據庫 (Column-Family Databases)： 如 Cassandra、HBase，理解其稀疏數據模型、Row Key 設計、以及在高寫入負載下的性能優勢。 分布式關係型數據庫： 探討如何將傳統的關係型數據庫進行分布式改造，例如分片、復製、以及 NewSQL 數據庫（如 TiDB、CockroachDB）的演進，它們在提供 ACID 事務的同時實現分布式擴展。 本部分將幫助讀者理解不同分布式存儲方案的適用場景，以及如何根據業務需求選擇最閤適的存儲技術。 第四部分：分布式計算——並行處理與任務調度 當數據規模龐大，無法在單機上處理時，就需要藉助分布式計算框架來並行處理任務。本部分將重點介紹兩大主流分布式計算模型：批處理和流處理。 批處理計算 (Batch Computing)： MapReduce： 詳細解析 MapReduce 的 Map 和 Reduce 階段，理解其如何將大規模數據分解成可並行處理的小任務，以及其在 Hadoop 生態係統中的地位。 Apache Spark： 介紹 Spark 相比於 Hadoop MapReduce 的革命性改進，包括其內存計算能力、RDD (Resilient Distributed Datasets) 的概念、以及 Spark SQL、Spark Streaming、MLlib、GraphX 等組件。 流處理計算 (Stream Computing)： Apache Kafka： 將 Kafka 作為分布式消息隊列和流處理平颱的基礎，深入理解其 Topic、Partition、Producer、Consumer、Broker 的概念，以及其高吞吐量、持久化、順序性保證等特性。 Apache Flink： 介紹 Flink 作為一款強大的分布式流處理引擎，理解其 Event-time 和 Processing-time 的區彆、狀態管理、窗口操作、以及低延遲處理能力。 Apache Storm： 瞭解 Storm 作為較早的分布式實時計算係統，及其拓撲、Spout、Bolt 的概念。 本部分將引導讀者掌握如何利用這些強大的計算框架來構建高性能的批處理和流處理應用，從而實現對海量數據的深度分析和實時洞察。 第五部分：分布式服務——微服務與負載均衡 隨著業務復雜度的提升，將單體應用拆分成更小、更獨立的微服務成為一種主流趨勢。本部分將深入探討微服務架構的設計原則、挑戰與解決方案，以及實現高可用和高並發的服務集群的關鍵技術——負載均衡。 微服務架構 (Microservices Architecture)： 設計原則： 強調服務的獨立部署、可維護性、技術異構性、以及麵嚮業務能力的劃分。 挑戰與解決方案： 探討分布式事務、服務發現、配置管理、API 網關、熔斷降級、鏈路追蹤等微服務中的關鍵問題，並介紹常見的解決方案（如 Spring Cloud、Kubernetes）。 負載均衡 (Load Balancing)： 基本概念： 理解負載均衡的必要性，即如何將請求分發到多個後端服務實例，以提高吞吐量、可用性和響應速度。 負載均衡算法： 詳細介紹各種負載均衡算法，包括： 輪詢 (Round Robin)： 簡單易行，但未考慮服務器負載。 加權輪詢 (Weighted Round Robin)： 根據服務器的權重分配請求。 最少連接 (Least Connection)： 將請求發送到當前連接數最少的服務器。 Ip Hash： 將來自同一 IP 地址的請求始終發送到同一服務器。 隨機 (Random)： 隨機選擇一個服務器。 負載均衡器類型： 區分 L4 (傳輸層) 和 L7 (應用層) 負載均衡器的區彆，並介紹常見的負載均衡器實現（如 Nginx、HAProxy、F5）。 服務注冊與發現： 介紹服務注冊中心（如 ZooKeeper、etcd、Consul）在動態服務發現和負載均衡中的作用。 本部分將幫助讀者理解如何構建可伸縮、高可用的分布式服務係統，並掌握實現服務間高效通信和資源利用的負載均衡技術。 第六部分：分布式事務——保證數據一緻性的難題 在分布式係統中，保證跨多個服務或數據庫的事務一緻性是一項極其艱巨的任務。本部分將深入剖析分布式事務的挑戰，並介紹主流的解決方案。 分布式事務的 ACID 特性： 討論在分布式環境下實現原子性 (Atomicity)、一緻性 (Consistency)、隔離性 (Isolation) 和持久性 (Durability) 的睏難。 兩階段提交 (Two-Phase Commit - 2PC)： 詳細解析 2PC 的“準備”和“提交”階段，理解其工作流程、成功與失敗場景，以及其存在的單點故障問題和阻塞風險。 三階段提交 (Three-Phase Commit - 3PC)： 介紹 3PC 相對於 2PC 的改進，例如引入“預提交”階段，以減少阻塞的可能性。 TCC (Try-Confirm-Cancel) 模式： 講解 TCC 模式如何通過顯式的 Try、Confirm、Cancel 操作來處理分布式事務，並分析其與 2PC 的區彆和適用場景。 Saga 模式： 介紹 Saga 模式，它通過一係列本地事務來完成一個長流程，並且每個本地事務都有一個補償事務來迴滾。探討 Saga 的編排和協同兩種實現方式。 最終一緻性方案： 再次強調在某些場景下，接受最終一緻性並采用消息隊列等異步方式來保證數據最終同步的策略。 通過對這些分布式事務解決方案的深入學習，讀者將能夠針對不同的業務需求，選擇並實現閤適的策略來保證分布式環境下的數據一緻性。 第七部分：工程實踐與案例分析 理論知識的學習最終需要落實到工程實踐中。本部分將結閤實際的工程經驗，分享分布式係統的開發、部署、監控、調試以及運維的最佳實踐。 開發實踐： API 設計： RESTful API、gRPC 等設計原則，如何設計清晰、易於理解和擴展的接口。 版本控製與部署： CI/CD (Continuous Integration/Continuous Deployment) 流程，容器化技術 (Docker, Kubernetes) 在分布式係統部署中的應用。 測試策略： 單元測試、集成測試、端到端測試、混沌工程 (Chaos Engineering) 等在分布式係統中的重要性。 部署與運維： 配置管理： 如何高效、安全地管理分布式係統中成韆上萬個服務的配置。 服務發現與治理： 深入探討服務注冊中心、服務網格 (Service Mesh) 如 Istio、Linkerd 的作用。 監控與告警： Prometheus、Grafana、ELK (Elasticsearch, Logstash, Kibana) 等監控和日誌收集工具的使用。 故障排查與定位： 分布式鏈路追蹤 (Distributed Tracing) 如 Jaeger、Zipkin 的應用。 案例分析： 高可用電商平颱的架構設計： 以一個典型的電商平颱為例，講解如何設計高並發、高可用、低延遲的係統，包括用戶服務、訂單服務、支付服務、商品服務等。 大規模實時推薦係統的構建： 分析實時推薦係統在數據采集、特徵工程、模型訓練、實時推理等環節的分布式挑戰與解決方案。 分布式日誌處理與分析平颱： 講解如何構建一個能夠處理海量日誌數據的采集、存儲、查詢和分析的平颱。 本書的每一部分都力求做到深入淺齣，理論與實踐相結閤，旨在幫助讀者構建一個完整的分布式係統知識圖譜，並能夠自信地應對復雜分布式係統的設計、開發和維護工作。無論您是初入分布式領域的開發者，還是經驗豐富的係統架構師，都能從中獲得啓發和收獲。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對技術充滿好奇的開發者，雖然目前還處於學習階段，但對於構建大型、健壯的係統有著濃厚的興趣。《係統架構：復雜係統的産品設計與開發》這本書對我而言，就像是一扇通往更高層次技術殿堂的大門。我之前接觸過一些關於分布式係統和微服務的概念，但總感覺零散，缺乏係統性的梳理。這本書的名字讓我看到瞭希望，它承諾將“復雜係統”的設計與開發進行一個全麵的解讀。我特彆期待書中能夠深入淺齣地講解一些核心的架構原則，比如“關注點分離”、“高內聚低耦閤”、“擁抱變化”等，並結閤實際案例來闡述這些原則如何在産品設計與開發過程中得到應用。同時，我也希望能從書中學習到如何設計一個具有良好“可擴展性”的係統，這對於應對未來不斷增長的用戶需求至關重要。例如，如何在數據存儲、計算能力、網絡帶寬等方麵預留足夠的增長空間。此外，對於“容錯性”和“彈性”的討論，也讓我充滿瞭期待，瞭解如何讓係統在麵對故障時能夠優雅地降級，而不是完全崩潰。這本書對我來說，更像是一位經驗豐富的導師，能夠循序漸進地引導我掌握係統架構的精髓。

評分☆☆☆☆☆

這本《係統架構：復雜係統的産品設計與開發》給我的第一印象是其嚴謹的學術風格。它並非一本輕鬆易懂的入門讀物，而是更像一本深入探討係統設計原理的教科書。我注意到書中使用瞭大量的圖錶和概念模型，這對於理解復雜的架構模式和決策過程非常有幫助。我特彆關注書中關於“可觀測性”的章節，這在現代分布式係統中是至關重要的。當係統變得越來越龐大，分布在不同的服務和節點上時，如何及時發現問題、定位故障、監控性能，就成瞭一個巨大的挑戰。我希望這本書能夠提供一套完整的方法論，從日誌、指標、追蹤等多個維度來講解如何構建一個具備強大可觀測性的係統。此外，書中對“一緻性”的探討也引起瞭我的興趣。在分布式係統中，尤其是在處理高並發和大數據量時，如何在保證係統可用性的同時，實現不同數據副本之間的一緻性，是一個經典且棘手的難題。我期待書中能詳細介紹CAP定理在實際場景中的應用，以及各種一緻性協議（如Paxos、Raft）的原理和優劣。對我而言，這本書更像是一個係統架構領域的“百科全書”，能夠幫助我建立起一個更加係統化、理論化的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本《係統架構：復雜係統的産品設計與開發》，還沒來得及深入研讀，但從目錄和一些零散翻閱的部分，已經讓我對它充滿瞭期待。我平常的工作就涉及很多軟件係統的設計，特彆是當項目規模越來越大，參與的團隊越來越多的時候，如何保證係統的穩定性、可擴展性和可維護性，就成瞭壓在肩上的重擔。市麵上關於架構的書籍不少，但大多要麼過於理論化，要麼隻側重於某個特定技術棧，很難找到一本能夠係統性地、從宏觀到微觀地講解復雜係統設計思想的。我希望這本書能夠填補我這方麵的知識空白，提供一些切實可用的方法論和最佳實踐。比如，在係統拆分、服務間通信、數據一緻性等方麵，我一直希望能有更深入的理解和更有效的解決方案。這本書的副標題“復雜係統的産品設計與開發”也正是我目前最迫切需要的，它暗示瞭本書不僅關注技術層麵的架構，還包含瞭對産品生命周期的考量，這對於將技術與業務緊密結閤，打造齣真正有價值的産品至關重要。期待書中能有章節詳細闡述如何從業務需求齣發，逐步演進齣健壯的係統架構，以及在不同發展階段如何應對技術債和性能瓶頸。

評分☆☆☆☆☆

我是一位對軟件工程哲學和實踐充滿熱情的架構師。在多年的實踐中，我深切體會到，成功的係統設計並非僅僅是技術的堆砌，更是對工程化思維、權衡取捨和長遠規劃的綜閤體現。《係統架構：復雜係統的産品設計與開發》這本書所傳遞的理念，與我個人的追求不謀而閤。我希望這本書能夠提供一些超越具體技術細節的、具有普適性的架構設計思想。例如，書中關於“權衡”的討論，對於架構師而言至關重要。任何一個架構決策都可能涉及多方麵的權衡，如何在性能、成本、復雜度、安全性、可維護性之間找到最佳平衡點，是每個架構師都需要麵對的課題。我期待書中能提供一些思考框架和決策模型，幫助我更清晰地分析不同選項的優劣。此外，我對書中關於“領域驅動設計”（DDD）的解讀也充滿興趣。DDD作為一種將復雜業務邏輯映射到軟件設計的方法論，對於構建與業務緊密結閤、易於理解和演進的係統至關重要。我希望書中能夠詳細闡述DDD的核心概念，並提供如何在實際項目中落地DDD的指導。這本書對我而言，更像是一麵鏡子，幫助我反思和提升自己的架構思維，塑造更加成熟和前瞻性的工程實踐。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深的技術經理，手下帶領著一個龐大的開發團隊，負責公司核心業務係統的迭代與優化。在日常工作中，我們常常會麵臨各種各樣的架構挑戰，比如如何設計一個能夠支撐指數級用戶增長的平颱，如何在保證安全性的前提下提高係統的響應速度，以及如何在不同技術棧之間實現無縫集成。我對《係統架構：復雜係統的産品設計與開發》這本書的興趣，主要來源於其“産品設計與開發”這個核心理念。我希望這本書不僅僅是停留在純粹的技術層麵，而是能夠將技術架構與産品生命周期、業務目標以及用戶體驗深度融閤。我期待書中能夠提供一些關於如何構建可伸縮、可容錯、易於維護的微服務架構的實用建議，以及在技術選型時需要考慮的關鍵因素。此外，書中對“演進式架構”的闡述也讓我眼前一亮。在快速變化的市場環境中，僵化的架構往往難以適應新的業務需求。我希望能夠從書中學習到如何在不破壞現有係統穩定性的前提下，逐步引入新技術、優化舊模塊，實現係統的持續演進。這本書對我來說，更像是一個戰略性的指南，幫助我更好地理解如何在復雜的技術環境中，做齣更明智的架構決策，驅動産品成功。