高性能並行珠璣 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[美] 詹姆斯·賴因德斯(JamesReinders 著

圖書標籤:

• 並行計算
• 高性能計算
• 珠璣寶典
• 算法
• 數據結構
• 多核編程
• 並發編程
• 優化
• 計算機科學
• 編程技巧

店鋪： 文軒網少兒專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111580805

商品編碼：20967314900

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

頁數：378

高性能並行珠璣 作  者:(美)詹姆斯·賴因德斯(James Reinders) 等 編著；張雲泉 等 譯 定  價:119 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2017年11月01日 頁  數:378 裝  幀:平裝 ISBN:9787111580805 ●齣版者的話
●譯者序
●推薦序
●前 言
●作者簡介
●第1章 引言 1
●1.1 學習成功經驗 1
●1.2 代碼現代化 1
●1.3 並發算法現代化 1
●1.4 嚮量化和數據局部性現代化 2
●1.5 理解功耗使用 2
●1.6 ISPC和OpenCL 2
●1.7 Intel Xeon Phi協處理器特性 2
●1.8 眾核和新異構係統 2
●1.9 書名中沒有Xeon Phi與新異構架構編程 3
●1.10 眾核的未來 3
●1.11 下載 3
●1.12 更多信息 4
●第2章從正確到正確&高效：Godunov
●格式的Hydro2D案例學習 5
●部分目錄

內容簡介

本書由Intel的技術專傢撰寫，係統地講解在IntelXeon處理器和IntelXeonPhi協處理器上進行並行處理和編程的方法和技術,展示瞭更好地利用Intel處理器或其他多核處理器的係統計算潛力的有效方法。全書包括大量來自多個行業和不同領域的並行編程例子。每章既詳細講述所采用的編程技術，同時展示瞭其在IntelXeonPhi協處理器和多核處理器上的高性能結果。幾十個新的例子和案例顯示的“成功經驗”不但展現瞭這些強大係統的主要特徵，而且展示齣如何在這些異構係統上保持並行化。 (美)詹姆斯·賴因德斯(James Reinders) 等 編著；張雲泉 等 譯 James Reinders 英特爾軟件總監，首席技術布道師。參與多個旨在加強並行編程在工業界應用的工程研究和教育項目。他對多個項目做齣瞭貢獻，包括世界上首例 Teraflop 級不錯計算機（ASCI Red）和世界上首例 Teraflop 級微處理器（Intel Xeon Phi協處理器）。
Jim Jeffers 英特爾MIC（集成眾核）架構專傢和首席工程師，對至強融核協處理器有著較為深入與全麵的研究。
前  言High Performance Parallelism Pearls: Multicore and Many-core Programming Approaches本書囊括瞭69位作者的Intel Xeon Phi協處理器並行編程經驗，他們將處理器和協處理器的性能發揮得淋灕盡緻。其中討論瞭並行編程中許多關鍵的挑戰和技術，並給齣瞭令人激動的成果。大多數章節展示如何良好地進行擴展和嚮量化，這將有利於在多核處理器和眾核Intel Xeon Phi協處理器上獲得更好的性能。其他章節揭示如何在提供瞭通用編程模型的係統下利用由Intel Xeon處理器和Intel Xeon Phi協處理器組成的新異構係統。書中還提供瞭關於部等

《精益代碼：構建高效、可維護的軟件係統》 一、 導言：軟件工程的“精益”之道 在當今快速迭代的軟件開發環境中，追求“快”是常態，而“好”有時卻被忽視。項目上綫、功能迭代固然重要，但如果代碼堆砌成難以理解、易於齣錯的“技術債務”，長此以往，開發效率將急劇下降，維護成本呈指數級增長。這就像建造房屋，如果地基不牢、結構混亂，即便外觀再華麗，也難逃傾覆的命運。《精益代碼》正是在這樣的背景下應運而生，它並非提供一套冰冷的框架或技術指令，而是倡導一種“精益”的軟件開發哲學，一套貫穿於代碼設計、實現、測試、重構全生命周期的思維方式和實踐方法。 本書的核心目標是幫助開發者構建齣既能滿足當前業務需求，又具備卓越的內在質量——即高效、可維護、可擴展、易於理解的軟件係統。這裏的“精益”並非指“少”，而是強調“價值最大化，浪費最小化”。在軟件開發中，低效的溝通、冗餘的代碼、不必要的復雜性、頻繁的Bug、難以調試的問題，都是“浪費”。《精益代碼》就是要通過一係列行之有效的原則和技巧，幫助開發者消除這些浪費，從而實現更快的交付速度，更高的代碼質量，以及更低的總體擁有成本。 我們並非在鼓吹“完美主義”，那往往是效率的敵人。精益代碼，是在現實約束下，最大程度追求代碼質量的藝術。它是一種平衡，一種智慧，一種對軟件生命周期的尊重。本書將帶領您穿越代碼的迷霧，抵達清晰、穩定、高效的彼岸。 二、 代碼的本質：理解與溝通的媒介 在深入探討具體方法論之前，我們必須迴歸代碼的本質。代碼不僅僅是機器執行的指令，更是人類之間溝通的媒介。開發者之間通過代碼交流思想，項目經理通過代碼理解需求落地情況，測試工程師通過代碼驗證功能正確性。因此，一份“精益”的代碼，首先必須是易於理解的。 1. 清晰的命名：靈魂的烙印 原則： 命名應準確、一緻，並具有描述性。它應當清楚地傳達變量、函數、類、模塊的意圖和作用。 實踐： 避免使用模糊、縮寫或含義不清的命名，如 `data`、`temp`、`process`。采用有意義的詞匯，如 `userData`、`processedOrderList`、`calculateTotalPrice`。 類比： 想象在圖書館找書，如果書名是“一本關於某某事物的說明”，而旁邊是“《如何高效管理個人財務》”，哪個更容易找到？代碼命名亦然。 進階： 考慮命名約定（如匈牙利命名法，盡管其現代應用有爭議，但其核心思想——通過命名傳遞類型信息——仍有藉鑒意義），但更重要的是保持團隊內部的統一和清晰。 2. 單一職責原則（SRP）：模塊的專注 原則： 一個類或模塊應該隻有一個引起其變化的原因。換句話說，它應該隻負責一項功能。 實踐： 當一個類承擔瞭過多的責任時，修改其中一項功能可能會意外影響到其他不相關的部分，增加瞭齣錯的風險。通過將一個大的類分解為多個小的、職責單一的類，可以提高代碼的可讀性、可測試性和可重用性。 類比： 一個工具箱裏什麼都有，從錘子到螺絲刀，再到開罐器。如果你隻想找錘子，就需要翻遍整個工具箱。而如果你的工具分類清晰，如“木工工具箱”、“維修工具箱”，查找會高效得多。 反思： 如果一個函數或類名以“And”或“Or”連接，這可能是一個SRP的警示信號。 3. 函數與方法的長度：簡潔的力量 原則： 函數和方法應該盡可能短小精悍，隻做一件事，並做好。 實踐： 過長的函數往往難以理解，隱藏著復雜的邏輯和多個抽象層次。將長函數分解成更小的、命名清晰的輔助函數，不僅能提高可讀性，還能更容易地進行單元測試。 類比： 閱讀一篇長篇大論的論文，不如閱讀一係列短小精悍、條理清晰的段落。每個段落都有自己的中心思想，易於消化。 衡量： 盡管沒有絕對的“最佳”長度，但當一個函數需要滾動纔能看完，或者包含瞭多個嵌套的控製流（如多層if-else），就應該考慮重構。 三、 設計模式的智慧：架構的骨骼 設計模式是前人總結齣的解決常見軟件設計問題的經驗結晶。它們不是死的規則，而是靈活的指導，幫助我們構建齣更加健壯、靈活和可維護的係統。 1. 工廠模式：對象的誕生之地 核心思想： 將對象的創建邏輯封裝起來，而不是直接在客戶端代碼中實例化。 場景： 當你需要在多個地方創建相同類型的對象，或者需要根據不同條件創建不同對象時。 益處： 客戶端代碼無需關心對象的具體實現細節，隻需要通過工廠獲取所需對象。當需要修改對象的創建邏輯時，隻需修改工廠類，而不會影響到大量使用該對象的客戶端代碼。 類比： 汽車生産綫，工人不需要自己去擰螺絲、焊接車身，隻需要從流水綫上取走組裝好的汽車。 2. 觀察者模式：事件驅動的藝術 核心思想： 定義對象之間的一對多依賴關係，當一個對象（被觀察者）的狀態發生改變時，所有依賴於它的對象（觀察者）都會得到通知並自動更新。 場景： UI界麵的事件響應、消息隊列、狀態同步等。 益處： 實現瞭對象之間的鬆耦閤。被觀察者不需要知道觀察者的具體實現，觀察者也隻需要關注自己需要響應的事件。 類比： 天氣預報。當氣溫、濕度等天氣信息變化時，所有訂閱瞭該天氣服務的用戶（觀察者）都會收到更新通知。 3. 策略模式：靈活的行為切換 核心思想： 定義一係列算法，並將每一個算法封裝起來，使它們可以互相替換。策略模式讓算法的變化獨立於使用算法的客戶。 場景： 排序算法、支付方式、數據驗證等。 益處： 避免使用大量的if-else或switch-case語句來處理多種行為。當需要添加新的行為時，隻需添加一個新的策略類，而無需修改現有代碼。 類比： 不同的交通工具，你可以選擇乘坐公交、地鐵、齣租車，每種方式都有其優勢和適用場景，你可以根據需要隨時切換。 四、 測試驅動開發（TDD）：質量的守護者 測試是確保代碼質量的基石，而測試驅動開發（TDD）則是一種將測試置於開發流程前沿的工程實踐。 1. 紅-綠-重構（Red-Green-Refactor）循環： 紅（Red）： 編寫一個失敗的單元測試（例如，測試一個不存在的功能，它應該失敗）。 綠（Green）： 編寫最少的、能夠讓測試通過的代碼。此時無需追求完美，目標是讓測試通過。 重構（Refactor）： 在測試通過的前提下，改進代碼的設計和結構，使其更清晰、更易維護，而不改變其功能。 益處： TDD確保瞭每一行代碼都有相應的測試覆蓋。它驅動瞭更清晰的設計，因為你需要思考如何纔能更容易地測試你的代碼。同時，它提供瞭強大的信心，讓你在進行代碼重構時，不必擔心破壞現有功能。 2. 單元測試的價值： 捕獲Bug： 最早發現並定位問題，降低修復成本。 文檔的替代： 可執行的單元測試本身就是對代碼功能的說明。 重構的保障： 為代碼重構提供瞭堅實的後盾。 設計指導： 促使開發者編寫更模塊化、更易於測試的代碼。 五、 代碼重構：持續的優化之路 重構並非一次性的任務，而是一個持續的過程。隨著業務的發展和對代碼理解的加深，原有的代碼結構可能不再最優。 1. 何時進行重構？ “三步重構法”： 當你需要修改一個不熟悉的（或糟糕的）代碼時，先寫一個測試，然後修改代碼，最後運行測試。 “兩倍重構法”： 當你需要添加一個新功能，而現有代碼難以實現時，先花一倍的時間將代碼重構到可接受的狀態，再花一倍的時間添加新功能。 有意識的改進： 在日常開發中，發現代碼存在改進空間時，利用碎片時間進行小幅度的重構。 2. 常見的重構技術： 提取方法（Extract Method）： 將一段代碼提取為一個新的方法，用這個新方法來替代原來的代碼。 替換條件邏輯為多態（Replace Conditional with Polymorphism）： 將復雜的if-else或switch-case結構用繼承和接口實現多態。 移動字段（Move Field）/移動方法（Move Method）： 將字段或方法移動到更閤適的類中。 內聯方法（Inline Method）： 當一個方法體很短，且被頻繁調用時，可以直接將其代碼放入調用處，然後刪除該方法。 六、 模塊化與解耦：構建彈性的係統 “高內聚，低耦閤”是軟件設計中的黃金法則。 1. 高內聚（High Cohesion）： 指一個模塊內的元素（如類、方法）彼此之間聯係緊密，共同完成一個明確的任務。 2. 低耦閤（Low Coupling）： 指模塊之間的依賴關係盡可能少，一個模塊的改變對其他模塊的影響最小。 實現方式： 接口抽象： 依賴於抽象而不是具體實現。 依賴注入（Dependency Injection, DI）： 將依賴關係通過外部注入，而不是由對象自身創建。 消息隊列/事件總綫： 實現異步通信和解耦。 外觀模式（Facade Pattern）： 提供一個統一的接口，隱藏子係統的復雜性。 七、 結語：持續學習與實踐 《精益代碼》並非一本能夠一次性讀懂並照搬的書籍。它提供的是一種思維方式和一係列指導原則。精益求精的代碼之路，需要開發者在實踐中不斷學習、反思和改進。每一次代碼的編寫，每一次Bug的修復，每一次功能的迭代，都是一次提升代碼質量的機會。 本書倡導的“精益”理念，旨在幫助您構建齣不僅滿足當下需求，更能抵禦未來變化的軟件係統。一個清晰、高效、易於維護的代碼庫，將是您在技術浪潮中穩健前行的基石，也是您作為一名優秀工程師的驕傲。願您在精益代碼的道路上，收獲技術上的精進，和工作中的愉悅。

評分☆☆☆☆☆

如果用一個詞來形容《高性能並行珠璣》，那便是“智慧”。這本書並非簡單地堆砌技術知識，而是蘊含著一種深刻的編程智慧。作者在書中反復強調的“分解與並行”的思想，讓我對如何處理大規模問題有瞭全新的認識。他用非常形象的比喻，將復雜的並行化過程分解成一個個易於理解的步驟，並引導讀者思考如何將問題分解，以及如何將分解後的子問題分配給不同的處理器。我特彆喜歡書中對“數據局部性”和“通信開銷”的深入探討，這些往往是影響並行程序性能的關鍵因素。作者通過一係列精心設計的例子，清晰地展示瞭如何通過優化數據訪問模式和減少不必要的通信來獲得巨大的性能提升。更讓我驚喜的是，書中還涉及瞭一些關於並行算法設計模式的內容，這對於構建健壯、高效的並行係統至關重要。總而言之，這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一份關於如何高效思考和解決復雜問題的指南，我從中獲益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這是一本讓我眼前一亮的書。我一直對如何讓代碼跑得更快、更有效率充滿好奇，尤其是在處理海量數據和復雜計算的場景下。市麵上關於優化的書籍不少，但往往要麼過於理論化，讓人望而卻步；要麼過於碎片化，缺乏係統性的指導。而《高性能並行珠璣》則不同，它像一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入理解並行計算的精髓。書中並非簡單地羅列算法，而是通過大量生動、貼近實際的案例，將抽象的概念具象化。我尤其喜歡它對硬件底層原理的剖析，例如緩存一緻性、指令流水綫等，這些知識點以前感覺像是黑箱，現在通過書中的講解，我豁然開朗。作者在敘述時，總是能巧妙地將理論與實踐相結閤，即使是復雜的並行模式，也能通過清晰的圖示和代碼片段來闡釋，讓我這種並非科班齣身的讀者也能輕鬆理解。更重要的是，這本書不僅僅是傳授技術，它更注重培養讀者解決問題的思維方式，引導我們去思考“為什麼”這樣做，而不是僅僅“怎麼做”。讀完之後，我感覺自己對性能優化的理解上升到瞭一個全新的維度，仿佛打開瞭一扇通往更高效率世界的大門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的氣質與我之前讀過的大多數技術書籍截然不同。它沒有那種刻闆、說教式的風格，反而像是在與一位老朋友聊天，分享著他多年的編程心得和獨傢秘籍。我最欣賞的一點是，作者非常善於通過“故事”來講解技術。比如，他會講述一個團隊在某個項目中遇到瞭性能瓶頸，然後是如何一步步分析、定位問題，並最終通過並行化手段迎刃而解的。這種敘事方式極大地增強瞭閱讀的吸引力，讓我欲罷不能，恨不得一口氣讀完。而且，書中涉及的案例非常豐富，從圖像處理到科學計算，再到分布式係統，幾乎涵蓋瞭各種需要高性能計算的場景。更難能可貴的是，作者在講解這些案例時，並沒有陷入技術細節的泥沼，而是始終圍繞著核心的優化思想進行展開。他會引導你去思考不同場景下適用的並行策略，以及如何權衡不同方案的優劣。讀完這本書，我不僅掌握瞭許多實用的並行編程技巧，更重要的是，我學會瞭一種更具戰略性的視角去看待性能優化問題，這對我今後的項目開發將有深遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

作為一名多年來飽受性能睏擾的程序員，我在尋找一本能夠真正解決問題的書上花費瞭不少時間和精力。《高性能並行珠璣》可以說是我近期閱讀過的最滿意的一本。它給我最深刻的印象是其“實踐齣真知”的理念。作者沒有空談理論，而是直接將讀者帶入到實際的性能調優場景中。書中提供的代碼示例非常精煉，而且可以直接在我的開發環境中進行測試和驗證。通過這些實踐，我不僅理解瞭各種並行算法的原理，更重要的是，我學會瞭如何根據實際需求選擇最閤適的並行模型，以及如何避免常見的性能陷阱。例如，書中關於多綫程同步的講解，就讓我深刻認識到鎖的開銷和死鎖的危險，並學會瞭如何使用更高效的並發機製來替代。此外，作者在書中還提到瞭很多關於並行程序的可擴展性和可維護性的話題，這些往往是被其他書籍所忽略的。閱讀過程中，我時常會有一種“原來是這樣”的頓悟感，感覺自己的技術功底得到瞭極大的提升。

評分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗堪稱“絲滑”。作者的語言風格非常獨特，既不失嚴謹，又充滿幽默感，讀起來絲毫不會感到枯燥。即使是涉及一些非常底層和復雜的並行技術，比如GPU編程或者大規模分布式計算，他也能用一種輕鬆愉快的方式來呈現。我最喜歡書中那種“循序漸進”的講解方式，它不會一開始就拋齣過於復雜的概念，而是從最基礎的並行模型講起，然後逐步深入到更高級的主題。每一個章節都像是在打怪升級，每攻剋一個難點，都能獲得滿滿的成就感。而且，書中還提供瞭大量的“隱藏技巧”和“陷阱提示”，這些都是在其他地方很難找到的寶貴經驗。例如，關於如何優化綫程同步、避免資源爭用，以及如何進行有效的性能分析和調試，作者都給齣瞭非常實用的建議。讀完這本書，我感覺自己對並行計算的理解更加全麵和深入，也更有信心去應對未來更具挑戰性的高性能計算任務。