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[美] 愛德華·剋勞利（EdwardCrawley） 著

圖書標籤:

• 係統架構
• 軟件架構
• 架構設計
• 分布式係統
• 微服務
• 雲計算
• 可擴展性
• 高可用性
• 性能優化
• 設計模式

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111551430

商品編碼：11180885360

齣版時間：2017-01-01

作  者:(美)愛德華·剋勞利(Edward Crawley) 等 著；愛飛翔 譯 定  價:119 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2017年01月01日 頁  數:469 裝  幀:平裝 ISBN:9787111551430 ●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
●第1章係統架構簡介2
●1.1復雜係統的架構2
●1.2良好架構的優勢2
●1.3學習目標5
●1.4本書結構6
●1.5參考資料7
●第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
●部分目錄

內容簡介

本書首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權衡空間，以便使用優化算法找齣優勢較大的架構。 (美)愛德華·剋勞利(Edward Crawley) 等 著；愛飛翔 譯 愛德華·剋勞利，是俄羅斯莫斯科斯科爾科沃科學與技術學院的校長，也是MIT的航空航天學及工程係統學教授。他從MIT取得航空與航天專業的學士學位及碩士學位，並獲得航空航天結構專業的博士學位。 前言我們寫這本書，是為瞭闡述一種強大的思想。越來越多的人已經開始有瞭這種思想，這就是“係統的架構”（architecture of a system）。從電網的架構到移動支付係統的架構，很多領域都齣現瞭係統架構的思維。架構就是係統的DNA，也是形成競爭優勢的基礎所在。擁有係統架構師這一頭銜的專業人士，現在已經超過10萬人，此外還有更多的人以其他身份參與架構工作。
    對於強大的思想，其邊界一般都比較模糊。我們發現許多同事、客戶和同學都能夠意識到係統架構問題，但他們對這個詞的用法有所區彆。這個詞一般用來區分兩個已有的係統，例如“這兩種山地自行車的架構不同”。
    係統的架構到底是由什麼組成的？這個話題通常會引發巨大的爭論。在某些領域中，架構用來指代一項能夠在抽等

《係統架構》 一、 導言：數字時代的基石 在信息爆炸、技術迭代日新月異的當下，任何一個成功的組織或服務，都離不開一個穩定、高效、可擴展的係統作為其堅實後盾。從社交媒體的海量用戶互動，到電商平颱的億萬商品交易，再到金融係統的瞬息萬變，以及物聯網設備的海量數據采集與處理，無一不依賴於精妙的係統架構設計。本書《係統架構》正是為瞭迴應這一時代需求而生，它將帶領讀者深入理解並掌握構建復雜、可靠、高性能數字係統的核心原則、關鍵技術與實踐方法。 本書並非一份淺嘗輒止的技術手冊，而是旨在構建一種係統化的思維方式，培養讀者對係統整體的洞察力、對局部組件的深入理解，以及在兩者之間建立起有效連接的能力。我們將從宏觀層麵探討如何規劃和設計一個具有前瞻性的係統藍圖，逐步深入到微觀層麵，分析構成係統的各個關鍵組件如何協同工作，並最終揭示如何通過優化和演進，讓係統應對日益增長的挑戰。 《係統架構》的目標讀者涵蓋瞭從初級軟件工程師到資深架構師、技術經理乃至産品負責人等廣泛群體。無論您是希望在職業生涯中邁嚮新的颱階，還是正在為某個復雜的項目尋找可行的解決方案，亦或是希望理解技術如何驅動業務增長，本書都將為您提供寶貴的知識和實踐指導。我們將以清晰的邏輯、嚴謹的論證，輔以大量的真實案例和深入的分析，幫助您構建起對“係統架構”這一核心概念的全麵認知。 二、 核心理念：理解係統之道 理解係統架構，首先需要把握其核心理念。這不僅僅是堆砌技術，更是關於如何以最優的方式組織資源、管理復雜性、平衡不同需求，並最終實現業務目標。 1. 抽象與分層： 任何復雜係統都可以通過抽象和分層來簡化。我們將探討如何將龐大的係統拆解成更小、更易於管理和理解的模塊，以及不同層級之間的職責劃分和接口定義。從物理層到應用層，每一層都承擔著特定的任務，並嚮上提供服務。這種分層設計有助於降低耦閤度，提高係統的可維護性和可擴展性。 2. 關注點分離（Separation of Concerns）： 這是係統設計中的普適原則。我們將學習如何將不同的功能或職責分配給獨立的組件，避免一個組件承擔過多的責任。例如，將數據存儲、業務邏輯和用戶界麵進行分離，可以使每個部分獨立開發、測試和部署，從而提高開發效率和係統穩定性。 3. 權衡與取捨（Trade-offs）： 在係統架構設計中，幾乎沒有完美的解決方案。任何決策都可能涉及不同方麵的權衡。本書將深入剖析常見的權衡，如性能與成本、可用性與一緻性、開發速度與代碼質量等，並教會讀者如何根據具體的業務場景和目標，做齣明智的取捨。 4. 可伸縮性（Scalability）： 隨著用戶量和數據量的增長，係統必須能夠平滑地擴展以應對壓力。我們將探討垂直擴展（Scale Up）和水平擴展（Scale Out）的概念，以及如何通過負載均衡、數據庫分片、緩存策略等技術手段實現係統的水平擴展。 5. 可靠性與容錯性（Reliability and Fault Tolerance）： 係統不可能永遠不齣錯。設計齣能夠優雅處理故障、並在部分組件失效時仍能保持可用性的係統，是係統架構師的關鍵任務。我們將研究冗餘、故障轉移、斷路器模式、服務降級等容錯機製。 6. 可維護性與可演進性（Maintainability and Evolvability）： 軟件係統是一個不斷演進的生命體。清晰的架構、良好的文檔、一緻的編碼規範以及模塊化的設計，是保證係統易於維護和持續迭代的基礎。我們將探討如何設計一個能夠方便地添加新功能、修復bug，並適應不斷變化的業務需求。 三、 關鍵技術與模式：構建現代係統的工具箱 理解瞭核心理念，接下來就是掌握實現這些理念的具體技術和設計模式。本書將覆蓋廣泛且深入的領域： 1. 分布式係統基礎： 微服務架構： 探討微服務的設計原則、優勢（獨立部署、技術棧多樣性、彈性）、挑戰（服務間通信、分布式事務、復雜性管理），以及相關的服務注冊與發現、API網關、服務治理等關鍵技術。 消息隊列： 深入研究消息隊列的作用（異步通信、削峰填榖、解耦）、常見的消息隊列技術（如Kafka, RabbitMQ）及其特性，以及消息傳遞模型（點對點、發布/訂閱）。 數據一緻性與分布式事務： 剖析CAP定理，理解強一緻性、最終一緻性等概念，以及分布式事務的挑戰和解決方案（如兩階段提交、三階段提交、Saga模式）。 2. 數據管理與存儲： 數據庫選型： 比較關係型數據庫（如PostgreSQL, MySQL）與NoSQL數據庫（如MongoDB, Redis, Cassandra）的適用場景，以及不同NoSQL數據庫的特點。 數據分片與復製： 講解如何通過數據分片（Sharding）來擴展數據庫的存儲和讀寫能力，以及數據復製（Replication）如何提高可用性和讀取性能。 緩存策略： 介紹客戶端緩存、服務器端緩存、CDN等不同層級的緩存機製，以及緩存淘汰策略（LRU, LFU）和緩存一緻性問題。 大數據處理： 簡要介紹Hadoop、Spark等分布式數據處理框架的基本原理和應用場景。 3. 網絡通信與服務間交互： RESTful API設計： 闡述RESTful API的設計原則，如何構建清晰、易於理解的接口。 RPC（Remote Procedure Call）： 介紹gRPC等現代RPC框架，探討其在高性能服務間通信中的優勢。 負載均衡： 講解不同負載均衡算法（輪詢、最少連接、IP哈希等）及其應用。 服務發現與注冊： 介紹Eureka, Consul, ZooKeeper等服務注冊與發現機製的原理和作用。 4. 高可用性與彈性設計： 容錯模式： 深入講解斷路器（Circuit Breaker）、熔斷（Bulkhead）、限流（Rate Limiting）等設計模式，以及它們如何防止故障蔓延。 備災與恢復： 探討數據備份、異地容災、災難恢復計劃（DRP）的重要性。 自動化運維與監控： 強調日誌、指標、鏈路追蹤的重要性，介紹Prometheus, Grafana, ELK Stack等監控工具，以及CI/CD流水綫在保證係統穩定性和快速迭代中的作用。 5. 安全性設計： 身份認證與授權： 討論OAuth, JWT等認證授權機製。 數據加密： 介紹傳輸層安全（TLS/SSL）以及敏感數據存儲加密。 安全審計： 強調日誌記錄和安全審計的重要性。 四、 實踐案例與方法論：從理論到實踐的飛躍 理論知識必須通過實踐來檢驗和深化。本書將通過一係列精心挑選的真實世界案例，展示如何將上述技術和理念應用於實際項目中。 社交媒體平颱架構演進： 分析一個典型的社交媒體平颱如何從單體應用逐步演化為分布式微服務架構，應對海量用戶並發訪問和實時數據更新的挑戰。 電商平颱的秒殺係統設計： 深入剖析電商平颱在促銷活動期間如何設計高可用、高並發的秒殺係統，涉及緩存、消息隊列、數據庫壓力控製等多個方麵。 金融交易係統的可靠性保障： 探討金融交易係統如何通過極緻的穩定性和一緻性來保障資金安全，以及如何處理極端的交易峰值。 物聯網（IoT）數據平颱的構建： 介紹如何設計一個能夠處理海量設備接入、實時數據采集、存儲和分析的物聯網平颱。 除瞭案例分析，本書還將提供一套係統性的方法論，指導讀者： 1. 需求分析與架構規劃： 如何從業務需求齣發，識彆關鍵約束條件，並進行頂層架構設計。 2. 技術選型決策： 如何評估不同技術方案的優缺點，並根據項目實際情況做齣最佳選擇。 3. 架構評審與溝通： 如何有效地與團隊成員、利益相關者溝通和評審架構設計。 4. 持續改進與演進： 如何在係統上綫後，持續監控、分析和優化，使其保持健康和適應性。 五、 結論：擁抱變化，構建未來 在快速變化的數字世界中，係統架構師的角色至關重要。他們不僅是技術的實踐者，更是業務的賦能者。本書《係統架構》旨在為您提供一套全麵的知識體係和實踐指南，幫助您成為一名齣色的係統架構師。 通過深入學習本書的內容，您將能夠： 構建健壯、可擴展、高可用的係統。 掌握應對復雜技術挑戰的有效策略。 提升設計和決策能力，為項目成功奠定基礎。 更好地理解技術與業務之間的關係，推動創新。 數字時代的浪潮滾滾嚮前，每一個成功的背後，都離不開一個精心設計的係統。希望《係統架構》能成為您在這條道路上不可或缺的夥伴，指引您通往卓越。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我最開始拿到《係統架構》這本書的時候，並沒有抱太大的期望。我之前讀過很多技術書籍，很多都是“紙上談兵”，理論大於實踐，讀完之後感覺跟實際工作還是有很大距離。但這本書完全顛覆瞭我的認知。作者的筆觸非常接地氣，舉的例子也都非常貼閤實際工作中的常見問題。他不僅僅是告訴你“應該怎麼做”，更重要的是告訴你“為什麼這麼做”，以及“這麼做可能會遇到什麼問題”。我印象最深刻的是書中關於“CAP理論”的講解，以及如何根據業務需求在一緻性、可用性和分區容錯性之間進行權衡。這一點在很多分布式係統的設計中都至關重要，而這本書給齣瞭非常清晰的指導。此外，書中對於“性能優化”、“可觀測性”等章節的闡述，也讓我受益匪淺。我感覺作者在每一個章節都投入瞭大量的思考和實踐經驗，能夠將如此復雜的概念，用如此通俗易懂的方式呈現齣來，實屬不易。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我感到“眼前一亮”的書。作為一名新興創業公司的技術負責人，我經常需要快速做齣技術決策，並且要考慮到成本、效率和未來的擴展性。《係統架構》這本書就像及時雨一樣，幫助我理清瞭思路。書中對於各種架構模式的對比分析，讓我能夠更清晰地認識到不同模式的優缺點，從而更好地根據公司的業務發展階段和資源情況，選擇最閤適的方案。例如，在早期階段，麵對有限的資源和快速迭代的需求，單體架構可能更具優勢；而隨著業務的增長和團隊的擴大，轉嚮微服務架構則能帶來更好的解耦和獨立部署能力。作者在書中還分享瞭許多關於“服務治理”、“容災備份”等方麵的實踐經驗，這些都是我們在實際運維中經常會遇到的挑戰。讀完這本書，我感覺自己不再是憑感覺在做設計，而是有瞭一套更加科學、嚴謹的方法論來指導我的工作。

評分☆☆☆☆☆

如果你是一名渴望提升自己係統設計能力的技術從業者，《係統架構》絕對是你不容錯過的寶藏。這本書的內容結構非常清晰，從基礎概念到高級模式，層層遞進，循序漸進。作者的語言風格簡潔明瞭，不拖泥帶水，能夠讓你在最短的時間內掌握核心要點。我最喜歡的一點是，書中並沒有局限於某一門編程語言或者某一種技術棧，而是從普適性的角度去探討係統架構的設計原則和思想。這使得這本書能夠適用於各種不同的技術背景的讀者。我曾經花瞭很長時間去學習各種分布式技術，但總覺得缺乏一個整體的框架。《係統架構》這本書恰好填補瞭這一塊的空白，它幫助我構建瞭一個更加完整的知識體係，讓我能夠站在更高的視角去審視和設計係統。這本書不僅提升瞭我的技術認知，更重要的是，它培養瞭我一種係統性的思考能力，這對於我的職業發展具有長遠的意義。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是係統架構領域的“聖經”！作為一名在軟件開發一綫摸爬滾打多年的工程師，我可以說，在遇到這本書之前，我對於如何構建穩定、可擴展、高性能的係統，始終感覺隔靴搔癢，缺乏係統性的認知框架。市麵上關於某個技術點的書籍很多，但真正能夠從宏觀層麵，梳理齣不同架構模式的優劣，以及它們在實際場景中的適用性的，卻是鳳毛麟角。《係統架構》恰好彌補瞭這一空白。它沒有陷入具體技術的細節泥潭，而是高屋建瓴地為我們描繪瞭一幅完整的係統設計藍圖。書中對於微服務、單體架構、事件驅動架構等主流模式的介紹，不僅講解瞭它們的原理，更深入分析瞭它們各自的適用場景、潛在風險以及應對策略。我尤其欣賞作者在講解時，那種循循善誘的邏輯和清晰的錶達方式。讀完之後，我感覺自己仿佛打開瞭一個新的維度，能夠更自信、更有條理地去分析和設計復雜的係統。它不僅僅是一本書，更是一種思維方式的啓迪，幫助我從“代碼實現者”嚮“係統思考者”轉變。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，《係統架構》這本書的挑戰性不小，但正是這種挑戰，讓我收獲瞭前所未有的成長。這本書的內容非常深入，涵蓋瞭係統架構設計的方方麵麵，從底層的網絡通信，到上層的業務邏輯劃分，再到整體的運維和監控。作者在講解時，並沒有迴避那些復雜和抽象的概念，而是選擇直麵它們，並且用非常巧妙的方式進行拆解和闡釋。我花瞭很長的時間去消化書中的內容，反復閱讀瞭一些關鍵章節，並且嘗試將書中的理論應用到我自己的實際項目中。雖然過程有些艱難，但每一次的實踐都讓我對係統架構有瞭更深刻的理解。我尤其喜歡書中關於“高並發處理”、“數據一緻性保證”等章節的論述，這些都是構建復雜係統的核心難題，而這本書給齣瞭非常具有啓發性的解決方案。