编辑推荐
本书来自作者对自编讲义的改编,具有语言简明、重点突出、案例丰富等特点,书中所有案例的代码都经过实际调试验证。本书的篇幅不大,但信息量颇大,几乎涵盖了。NET编程技术的各个主要方面。并且在内容选取和编排以及书中用语、举例等方面也做出一系列适应性调整和改进,尽可能提高本书的可读性和降低学习难度。因此非常适合在高等院校计算机或信息类专业中将本书作为教材,为高年级学生开设旨在提高软件编程技术的相关选修课,尤其适合应用型本科和高职高专院校相关专业的学生。还可作为相关专业学生开展毕业设计的参考书。此外,对于现职的软件工作者,本书也有较大的学习参考价值。
内容简介
NET框架是微软提供的适合网络环境下企业级应用开发的基础平台。.NET框架本身虽与开发语言无关,但C#无疑是.NET环境下优佳的编程语言。本书向已具有一定C#.NET编程基础的读者介绍通常在入门级教程中不会涉及的一些中、高级编程技术和知识,帮助读者了解.NET框架及其类库的全貌,以便更全面地掌握使用C#语言在.NET框架下从事开发所需的各种知识。
《C#.NET框架高级编程技术案例教程/21世纪高等学校计算机专业实用规划教材》注重先进性和实用性,文字简洁、重点突出、示例丰富。全书共15章,分为核心内容和扩展内容,便于按不同教学对象和要求进行取舍。
本书可作为高等院校计算机与信息类专业相关课程的教材或教学参考书,特别适用于应用型本科、高职高专和各类培训班的相关课程;也可供需要系统掌握C#.NET编程知识的各类科技工作者参考学习。
前言/序言
NET框架是由微软提供的适合网络环境下企业级应用开发的基础平台。在较新的Windows版本中,.NET框架已成为Windows的重要组成部分。.NET框架本身虽与开发语言无关,但C#是微软为其量身打造的全新编程语言,注定会成为.NET环境下的首选。目前,C#与Java、C++一起,跨入了主流编程语言第一梯队之列。而对于以Windows为基础平台的应用开发者来说,C#更是具有无可替代的重要位置。目前,国内绝大多数高校都开设了与C#.NET编程语言(包括基于ASP.NET的Web应用程序)相关的课程。
本书适合已有一定C#.NET编程基础知识的学生或程序员进一步提高在.NET环境下的编程技术的需求。书中介绍的高级编程技术,都是一般入门教程中未涉及或缺少深入阐述的,但在实际应用中却是十分有用的技术或知识。这些知识往往散见于一些百万字以上的手册或大全类书籍中,初学者不易找到而且难以理解。
作者长期在高校讲授与各种编程语言以及开发技术相关的课程,具有较为丰富的教学经验。本书是作者在自用讲义的基础上改编而成的,具有语言简明、重点突出、案例丰富等特点。书的篇幅虽小,但信息量颇大,内容涵盖了深入了解.NET编程技术所需的各个主要方面。可用于高等院校计算机或信息类专业相关课程的教材,特别适合应用型本科和高职高专学生,或作为这些专业的学生进行毕业设计的参考书。此外,也可供需要系统掌握C#.NET编程知识的各类科技工作者参考。
本书共15章,第1章.NET Framework概述,第2章流与文件,第3章集合与泛型,第4章多线程应用程序,第5章程序集与反射,第6章调用非.NET托管程序,第7章处理XML文档,第8章Web Services,第9章使用加密技术,第10章.NET Socket网络编程,第11章使用TCP和UDP通信协议,第12章TCP/IP通信应用层常用协议编程,第13章应用程序系统的调试与配置,第14章资源文件、文本编码和区域性,第15章Microsoft .NET框架的版本。其中第1~6章为基本核心内容,其余各章都是扩展内容,可按不同教学对象和要求进行取舍。有些与.NET有关的重要内容是可以另外独立开课的,本书中就不再介绍了,例如ASP.NET应用程序等。
对使用本教材的有关院校教师,可免费提供多媒体课件和书中示例程序的源代码。相关文件可以通过清华大学出版社网站下载。
本书编著者是上海第二工业大学计算机与信息学院教师郭文夷、姜存理。本校计算机与信息学院和软件工程系的领导对本书写作和出版曾给予支持和鼓励,软件工程系翁雯、软件工程专业2013届毕业生李伟等曾对本书提出很好的建议或提供一些有用案例,特此致谢!
由于编著者水平与经验的限制,书中难免存在不足,敬请广大读者给予批评指正。
编者
2014年6月
《深入探索:现代Web开发与高性能后端架构实战》 内容概述 本书旨在为具备一定基础的软件开发者提供一条深入现代Web开发和高性能后端架构的实践之路。我们关注的并非特定语言或框架的浅尝辄止,而是要剖析其背后的设计理念、核心原理,并结合大量真实世界的案例,引导读者掌握构建健壮、可扩展、高效率的应用程序的系统方法。从前端的响应式用户体验到后端的并发处理与数据持久化,本书将带您穿越技术栈的每一个关键环节,构建起对整个系统架构的全面认知。 第一部分:现代前端工程与用户体验优化 在信息爆炸的时代,用户体验已成为应用程序成功的关键。本部分将聚焦于如何打造既美观又高效的现代Web前端。 模块一:响应式设计与跨平台适配 我们将从CSS3的强大特性入手,深入理解Flexbox和Grid布局的精髓,以及它们在构建复杂响应式布局中的应用。 媒体查询的进阶用法,如何根据不同设备屏幕尺寸、分辨率和方向,精细化调整页面元素和样式,实现无缝的跨平台适配。 实践案例:从零开始构建一个能够自动适应桌面、平板和手机屏幕的电商产品列表页,重点讲解如何通过CSS变量和混合模式提升样式维护效率。 讨论不同前端框架(如React, Vue.js)在实现响应式设计时的最佳实践和优势,以及如何结合UI组件库(如Ant Design, Element UI)加速开发进程。 移动优先设计理念的深入剖析,如何在早期设计阶段就考虑移动端的限制与优势,并逐步向桌面端扩展。 模块二:高性能前端架构与性能优化 代码分割与懒加载: 讲解Webpack/Vite等构建工具中代码分割(Code Splitting)的原理,以及如何通过动态导入(Dynamic Import)实现路由级别的懒加载和组件级别的按需加载,显著减少首屏加载时间。 图片与资源优化: 深入探讨图片格式的选择(WebP, AVIF),响应式图片的实现(`
`元素, `srcset`),以及图片压缩与CDN的策略。 渲染策略: 对比分析客户端渲染(CSR)、服务器端渲染(SSR)和预渲染(Prerendering)的优劣,并结合SEO和用户体验需求,给出实际应用场景的选择建议。 内存管理与事件循环: 深入理解JavaScript的事件循环(Event Loop)机制,如何避免内存泄漏(Memory Leaks),以及使用DevTools进行性能分析和瓶颈定位。 Web Workers与Service Workers: 探讨Web Workers在后台执行计算密集型任务的应用,以及Service Workers如何实现离线缓存、消息推送,构建PWA(Progressive Web App)。 实践案例:针对一个单页应用(SPA),对其进行全方位的性能剖析,并应用上述技术进行优化,例如,将首屏加载时间从8秒优化到2秒。 模块三:现代前端工程化与开发流程 模块化开发: 深入理解ES Modules规范,以及CommonJS、AMD等历史模块化方案的演进。 TypeScript的应用: 探讨TypeScript如何通过静态类型检查提升代码质量和可维护性,以及如何将其集成到现代前端项目开发流程中。 Linting与Formatting: ESLint与Prettier的配置和最佳实践,建立统一的代码风格,提高团队协作效率。 CI/CD流水线构建: 结合GitHub Actions/GitLab CI等工具,搭建自动化构建、测试和部署的CI/CD流程,实现敏捷开发。 实践案例:为已有的前端项目配置一套完整的工程化流程,包括TypeScript支持、ESLint/Prettier、单元测试(Jest/Vitest)和自动化部署。 第二部分:高性能后端架构设计与实现 强大的后端是支撑现代Web应用的基础,本部分将深入探讨如何构建高可用、高性能、可扩展的后端服务。 模块四:高并发与异步处理 多线程与多进程: 深入理解操作系统层面的线程与进程模型,以及在后端语言(如Java, Node.js, Go)中如何利用它们处理并发请求。 异步IO与事件驱动: 剖析Node.js的事件循环和非阻塞I/O模型,以及Netty(Java)等框架的Reactor/Proactor模式,如何实现高并发下的吞吐量提升。 消息队列(MQ): 深入理解RabbitMQ, Kafka, RocketMQ等主流消息队列的设计原理,以及其在削峰填谷、异步通信、解耦服务中的应用。 并发模型与锁机制: 探讨Java的AQS(AbstractQueuedSynchronizer)原理,Go的Goroutines与Channels,以及各种锁(如互斥锁、读写锁、信号量)的使用场景和注意事项。 实践案例:构建一个秒杀系统的后端服务,模拟高并发场景,并利用消息队列处理订单创建和库存扣减,确保系统的稳定性和响应速度。 模块五:微服务架构与服务治理 微服务拆分策略: 探讨基于业务领域(DDD)、数据依赖、团队结构等多种维度的微服务拆分原则,以及拆分过程中需要避免的坑。 服务注册与发现: 深入理解Consul, Eureka, Nacos等服务注册中心的工作机制,以及客户端/服务端服务发现的实现。 API网关: 讲解API Gateway(如Kong, Spring Cloud Gateway)的作用,包括请求路由、身份认证、限流熔断、协议转换等功能。 服务间通信: 对比RESTful API, gRPC, RPC等服务间通信方式,并探讨在微服务架构下的选择策略。 分布式事务: 深入分析TCC(Try-Confirm-Cancel)、Saga、2PC(Two-Phase Commit)等分布式事务解决方案的原理、优缺点及适用场景。 实践案例:设计并实现一个包含用户服务、商品服务、订单服务、支付服务的小型微服务系统,并搭建服务注册发现、API网关,实现服务间的可靠通信。 模块六:数据存储与持久化优化 关系型数据库(SQL): 深入理解MySQL, PostgreSQL等数据库的事务隔离级别、索引原理(B+树、哈希索引)、查询优化技术、主从复制与读写分离。 NoSQL数据库: 探讨Redis(Key-Value, 缓存)、MongoDB(文档型)、Cassandra(列族)等NoSQL数据库的设计理念,以及它们在不同业务场景下的优势(如高并发读写、大数据存储、灵活数据模型)。 缓存策略: 深入分析缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩等问题,以及基于Redis实现的多级缓存、热点数据缓存、分布式锁等策略。 数据库分片与Sharding: 讲解垂直分片与水平分片的概念,以及如何通过Sharding-JDBC等中间件实现数据库的水平扩展。 数据一致性解决方案: 在分布式环境下,如何通过MySQL Binlog, Canal等工具实现数据的最终一致性。 实践案例:为电商系统设计一套兼顾高并发读写和海量数据存储的数据层架构,结合MySQL的读写分离、Redis的缓存策略,以及必要时的数据分片方案。 模块七:系统监控、日志与可观测性 日志收集与分析: 部署ELK(Elasticsearch, Logstash, Kibana)或EFK(Elasticsearch, Fluentd, Kibana)技术栈,实现日志的集中管理、搜索和可视化。 性能监控: 介绍Prometheus与Grafana在指标采集、告警和可视化方面的应用,监控CPU、内存、网络、QPS、延迟等关键指标。 链路追踪: 讲解Jaeger, Zipkin等分布式链路追踪系统的工作原理,如何跟踪请求在微服务中的流转,定位问题瓶颈。 健康检查与服务熔断: 利用Hystrix, Sentinel等框架实现服务的熔断、降级和限流,提高系统的容错能力。 实践案例:为已部署的微服务系统搭建一套完整的可观测性平台,能够实时监控系统状态,并通过日志和链路追踪快速定位和解决线上问题。 目标读者 本书适合所有希望深入理解现代Web应用程序开发和后端系统架构的软件工程师、架构师,以及计算机科学专业的学生。尤其适合那些已经掌握了一门或多门编程语言,并希望在技术深度和广度上实现进阶的开发者。 学习收获 通过本书的学习,您将能够: 构建响应式、高性能、用户体验优秀的现代Web前端应用。 设计和实现健壮、可扩展、高吞吐量的后端服务。 深刻理解微服务架构的原理与实践。 掌握分布式系统中的并发处理、数据存储与一致性问题。 构建有效的系统监控、日志管理与故障排查能力。 形成系统性的技术思维,能够独立分析和解决复杂的工程问题。 本书不仅仅是一本技术教程,更是一次系统性的工程能力提升之旅。我们鼓励读者在实践中不断探索,将所学知识融会贯通,构建出真正有价值的软件产品。