七周七並發模型 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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[美] Paul Butcher 著，黃炎 譯

圖書標籤:

• 並發編程
• 多綫程
• Java並發
• 並發模型
• 高性能
• 係統設計
• JVM
• 並發工具
• 代碼實踐
• 架構設計

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115386069

版次：1

商品編碼：11668493

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-04-01

用紙：膠版紙

頁數：234

編輯推薦

　　

　　《七周七並發模型》介紹瞭七種並發模型，行文通俗易懂，有數量充足且設計精良的樣例來幫助讀者理解。Paul將引導你學習多種非常不同的技術，從一些社交平颱使用的Lambda架構，到現在世界上許多可靠的電信係統使用的actor模型。你還會學到職業高手使用的編程語言，從Java到Clojure，再到基於Erlang的閃亮新秀Elixir。書中每一章都設計成三天的閱讀量。每天閱讀結束都會有相關練習，鞏固並擴展當天的知識。每一章均有復習，用於概括本章模型的優點和缺陷。

內容簡介

　　　　並發編程近年逐漸熱起來，Go等並發語言也對並發編程提供瞭良好的支持，使得並發這個話題受到越來越多人的關注。《七周七並發模型》延續瞭《七周七語言》的寫作風格，通過以下七個精選的模型幫助讀者瞭解並發領域的輪廓：綫程與鎖，函數式編程，Clojure，actor，通信順序進程，數據級並行，Lambda架構。書中每一章都設計成三天的閱讀量。每天閱讀結束都會有相關練習，鞏固並擴展當天的知識。每一章均有復習，用於概括本章模型的優點和缺陷。　　《七周七並發模型》適閤所有想瞭解並發的程序員。

作者簡介

　　Paul Butcher ，資深程序員，涉獵廣泛，從單片機編碼到高級聲明式編程無所不精。Paul是一位少年天纔，8歲時就已經開始在8位機上編寫遊戲。最近幾年他開始癡迷於賽車，想要去叫闆漢密爾頓。除本書外，還著有在獲得全五星好評的《軟件調試修煉之道》。

內頁插圖

精彩書評

　　

　　★基於鎖和綫程的並發模型是目前常用的一種並發模型，但是並發編程模型不僅僅隻有這一種，本書幾乎涵蓋瞭目前所有的並發編程模型。瞭解和熟悉各種並發編程模型，在解決並發問題時會有更多思路。

　　——方騰飛，並發編程網站長

　　

　　★當看到這本書的目錄時，我就為之一振。它涉及瞭當今所有的主流並發編程模型（當然也包括Go語言及其實現的CSP模型）。而在品讀之後，我更是有一些激動。其中的大部分章節都深入淺齣地描述瞭某一個並發編程模型的概念、特點、機理以及適用領域。加之有大量相應實現語言的示例呈現，更是讓這些模型活靈活現、極易理解。另外，各章之間的銜接會使你更容易把這些知識融會貫通。總之，並發編程乃現代編程技能的必備，而這本書則為並發編程的必選佳作。

　　——郝林（@特價蘿蔔），《Go並發編程實戰》作者

　　

　　★幾十年來，專業的程序員一直在用綫程與鎖模型來進行並行和並發，但這僅僅是《七周七並發模型》介紹的眾多模型之一。當今主流語言都競相支持不同的並發模型，例如CSP模型、數據並行、函數式編程和Clojure的unified succession model。如果你想緊跟時代，我推薦閱讀本書。

　　——Stuart Halloway，Cognitect聯閤創始人

　　

　　★隨著計算機擁有越來越多的核，理解並發技術變得愈發重要。本書介紹瞭為什麼函數式編程會與並發有關、如何利用actor模型編寫分布式軟件、怎樣利用GPU實現並行處理以及大數據的相關內容。通過閱讀本書，你可以充實自己的知識庫，為未來數年做好準備。

　　——José Valim，Plataformatec聯閤創始人

　　

　　★這是個變革的時代，每個程序員都應學會並發編程的思維方式。如果你問我“應當如何適應這個並發的時代”，我會推薦閱讀本書，因為我從中受益良多。

　　——Andrew Haley，Red Hat公司首席Java工程師

　　

　　★隨著阿姆達爾定律開始取代摩爾定律的地位，麵嚮並發編程也逐漸開始取代麵嚮對象編程的地位。本書的問世恰逢其時。Paul在書中詳盡介紹瞭重要的幾種並發模型，足以幫助讀者選擇適閤的並發模型。如果你要開發與多核相關的軟件，我推薦必讀本書。

　　——Francesco Cesarini，Erlang Solutions創始人、技術總監

　　

　　★我與Paul有過多次閤作，我確信他是編程語言設計和結構方麵的專業。並發是現代軟件工程上非常重要但又容易被誤讀的主題，本書清晰闡述瞭這個主題。

　　——Ben Medlock，SwiftKey聯閤創始人、CTO

目錄

第1章　概述　　1

1.1 並發還是並行？ 　　1

1.2 並行架構　　3

1.3 並發：不隻是多核　　5

1.4 七個模型　　6

第2章　綫程與鎖　　7

2.1 簡單粗暴　　7

2.2 第一天：互斥和內存模型　　8

2.3 第二天：超越內置鎖　　17

2.4 第三天：站在巨人的肩膀上　　27

2.5 復習　　38

第3章　函數式編程　　41

3.1 若不爽，就另闢蹊徑　　41

3.2 第一天：拋棄可變狀態　　42

3.3 第二天：函數式並行　　51

3.4 第三天：函數式並發　　61

3.5 復習　　70

第4章　Clojure 之道——分離標識與狀態　　73

4.1 混搭的力量　　73

4.2 第一天：原子變量與持久數據結構　　73

4.3 第二天：代理和軟件事務內存　　84

4.4 第三天：深入學習　　92

4.5 復習　　98

第5章　Actor　　100

5.1 更加麵嚮對象　　100

5.2 第一天：消息和信箱　　101

5.3 第二天：錯誤處理和容錯性　　111

5.4 第三天：分布式　　120

5.5 復習　　132

第6章　通信順序進程　　135

6.1 萬物皆通信　　135

6.2 第一天：channel 和go 塊　　136

6.3 第二天：多個channel 與IO　　146

6.4 第三天：客戶端CSP　　157

6.5 復習　　164

第7章　數據並行　　167

7.1 隱藏在筆記本電腦中的超級計算機　　167

7.2 第一天：GPGPU編程　　167

7.3 第二天：多維空間與工作組　　177

7.4 第三天：OpenCL和OpenGL——全部在GPU 上運行　　187

7.5 復習　　194

第8章　Lambda架構　　196

8.1 並行計算搞定大數據　　196

8.2 第一天：MapReduce　　197

8.3 第二天：批處理層　　208

8.4 第三天：加速層　　218

8.5 復習　　229

第9章　圓滿結束　　231

9.1 君欲何往　　231

9.2 未盡之路　　232

9.3 越過山丘　　234

參考書目　　235

前言/序言

　　本書將講述一個完整的故事。　　將此作為一本書的首要定位似乎有點奇怪，但對我而言這很重要。我們曾迴絕數十位申請撰寫“七周係列叢書”的作者，他們認為隻要將七個分散主題拼湊起來就是一本書，但這有違我們的初衷。　　先前的《七周七語言：理解多種編程範型》講述瞭一個麵嚮對象編程語言的故事，這是很適應當時的環境的。但在多核架構的驅動下，軟件復雜度的增長和並發技術的發展所帶來的壓力，將函數式編程推到舞颱之上，並對今後的編程方式有著深遠的影響。Paul Butcher是《七周七語言》最給力的審校者之一，相識四年後，我開始理解其中原因。　　Paul一直奮鬥在將高可擴展的並發技術應用於實際業務係統的第一綫。讀過《七周七語言》後，對於他所處的日益重要但日趨復雜的問題領域，Paul覺得可以從編程語言級彆獲得一些啓發。幾年後，Paul錶示要寫一本自己的書。他解釋道：盡管編程語言在整個故事中有著重要的作用，但也隻觸及瞭問題的錶麵。他要為讀者講述一個更完整的故事，為非專業人士介紹現代應用程序用以解決大型並行問題的擴展性良好的重要工具。　　一開始我們是持懷疑態度的。這類書是很難寫的——比起其他領域的書，這類書需要花費更長的時間，而且失敗的幾率很高——Paul顯然選擇瞭一塊難啃的骨頭。作為一個團隊，我們不斷磨閤前進，終於從最初的大綱中研磨齣一個優秀的故事。隨著書稿逐漸完成，我們更加自信於Paul的技術能力和攻關熱情。現在，我們已經確信這是一本特彆的書，而且恰逢其時。隨著閱讀的深入，我相信你也會同意這個觀點。　　當你在開篇閱讀到“綫程與鎖”這種當今最廣泛使用的並發解決方案時，可能會不以為然。不過你很快就會看到這種解決方案的不足之處，並開始思考如何解決。Paul將引領你學習多種非常不同的技術，從一些社交平颱使用的Lambda架構，到現今世界上許多最大最可靠的電信係統使用的actor模型。你會學到職業高手使用的一些語言，從Java到Clojure，再到基於Erlang的閃亮新秀Elixir。旅途中的每一步，Paul都將從專業的角度為你剖析其中的玄妙和精彩。　　在此，我誠意奉上《七周七並發模型》。希望你和我一樣樂享其中。　　Bruce A. Tate　　icanmakeitbetter.com網站CTO，七周係列叢書主編　　於美國德剋薩斯州奧斯汀

《七周七並發模型》：深入探索並行計算的基石與演進 在這日新月異的數字時代，計算能力的飛躍式發展與日益增長的數據處理需求，使得並行計算不再僅僅是理論研究的課題，而是驅動現代軟件開發與高性能係統設計的核心驅動力。從智能手機的流暢響應，到大數據分析的瞬時洞察，再到人工智能模型的訓練和部署，背後無不閃耀著並發與並行處理的光芒。然而，理解並有效地駕馭並發的復雜性，是每一位追求卓越的開發者和架構師必須跨越的門檻。 《七周七並發模型》正是這樣一本旨在為讀者構建堅實理論基礎，並提供實踐指導的著作。它並非簡單羅列各種並發工具的使用技巧，而是深入剖析支撐這些工具的根本性並發模型。本書的獨特之處在於，它選擇瞭“模型”作為核心，帶領讀者係統地、由淺入深地理解不同並發範式的內在邏輯、設計哲學、優勢劣勢以及適用場景。通過七個精心挑選且具有代錶性的並發模型，讀者將能構建起一個完整的並發理論知識體係，從而能夠舉一反三，觸類旁通，應對各種新興的並發挑戰。 學習路徑與核心內容： 本書的結構設計兼顧瞭學習的連貫性與深度。它並非隨機呈現模型，而是按照一種遞進的邏輯，從相對基礎的概念開始，逐步過渡到更抽象、更強大的並發抽象。每章都圍繞一個核心的並發模型展開，詳細闡述其： 核心概念與機製： 深入解釋該模型的基本構建塊，例如綫程、進程、消息傳遞、Actor、Future/Promise、CSP、STM、數據流等。講解這些概念如何協同工作，以實現任務的並發執行和狀態的管理。 設計哲學與起源： 追溯該模型的設計初衷，理解其背後解決的核心問題。例如，為什麼需要Actor模型來處理分布式和容錯係統？CSP模型如何通過通信來協調並發？ 優勢與劣勢分析： 詳細分析每個模型在不同場景下的錶現。在哪些情況下它能提供卓越的性能和可伸縮性？又在哪些情況下可能帶來性能瓶頸或引入難以調試的復雜性？ 典型應用場景： 通過豐富的實例，展示該模型在實際項目中的應用。例如，Actor模型如何用於構建高並發的Web服務器或遊戲後端？CSP模型又如何應用於分布式協調服務？ 與其他模型的對比與融閤： 強調不同模型之間的聯係與區彆，以及它們如何在實踐中相互藉鑒、融閤，形成更強大的解決方案。 本書涵蓋的七大並發模型（此處為示意，具體章節內容可能有所不同，以書本實際為準）： 1. 綫程與鎖 (Threads and Locks): 核心理念： 最基礎的並發模型，通過共享內存和互斥鎖來協調多個綫程對共享資源的訪問。 深入探討： 詳細講解綫程的生命周期管理、同步機製（互斥鎖、信號量、條件變量）、原子操作，以及死鎖、競態條件等常見並發問題的成因和避免策略。理解為什麼這是許多並發編程的起點，但往往也伴隨著復雜的同步開銷和潛在的風險。 實操指導： 提供使用常見編程語言（如Java、C++、Python）中的綫程和鎖API進行並發編程的示例，並分析如何優化鎖的粒度和使用策略。 2. 消息傳遞 (Message Passing): 核心理念： 強調進程或綫程之間通過發送和接收消息來通信和同步，避免共享內存的直接訪問。 深入探討： 講解消息隊列、管道、套接字等通信機製。對比消息傳遞與共享內存模型在並發安全性和可伸縮性上的差異。理解消息的傳遞方式（同步/異步）對係統行為的影響。 實操指導： 示例講解如何利用消息隊列（如RabbitMQ、Kafka）或進程間通信（IPC）機製構建分布式係統中的並發流程。 3. Actor 模型: 核心理念： 將並發單元抽象為“Actor”，每個Actor擁有獨立的郵箱，通過異步發送和接收消息進行通信。Actor之間不共享狀態，隻通過消息傳遞來協調行為。 深入探討： 詳細解析Actor的不可變性、郵箱機製、消息處理的順序性以及 Actor 係統的容錯與監督策略。理解為何Actor模型在構建分布式、高可用、高並發的係統中尤為強大。 實操指導： 學習使用Akka、Erlang/OTP等Actor框架，構建具有高度並發和容錯能力的應用程序。 4. CSP (Communicating Sequential Processes): 核心理念： 通過顯式的通道（Channel）進行通信，進程（或goroutine）在通過通道發送或接收數據時進行同步。強調“不要通過共享內存通信，而要通過通信來共享內存”。 深入探討： 深入理解CSP的同步通信、異步通信、緩衝通道、選擇（select）機製等。分析CSP與Actor模型在通信方式和哲學上的區彆。 實操指導： 以Go語言的goroutine和channel為例，演示如何利用CSP模型優雅地處理並發任務和數據流。 5. Future/Promise 與事件驅動 (Event-Driven): 核心理念： Future/Promise代錶一個異步操作的最終結果，允許代碼在等待結果的同時繼續執行其他任務。事件驅動則以響應外部事件（如用戶輸入、網絡請求）為核心，通過迴調函數或事件循環來組織並發邏輯。 深入探討： 講解Future/Promise的創建、鏈式調用、錯誤處理。分析事件循環的工作原理，以及如何在高並發場景下處理大量的I/O事件。 實操指導： 演示在JavaScript（Node.js）、Python（asyncio）等語言中如何使用Future/Promise和事件驅動模型構建非阻塞的I/O密集型應用。 6. STM (Software Transactional Memory): 核心理念： 提供一種聲明式的方式來管理並發共享狀態，允許一組操作作為一個原子事務來執行，如同數據庫事務一樣，避免瞭傳統的顯式鎖機製。 深入探討： 詳細解釋STM的事務、讀集、寫集、衝突檢測與迴滾機製。分析STM在簡化並發編程，避免死鎖和提高並發度方麵的潛力。 實操指導： 介紹支持STM的語言（如Clojure）或庫，並通過示例展示如何利用STM來安全地更新共享數據。 7. 數據流與反應式編程 (Dataflow and Reactive Programming): 核心理念： 將程序看作一係列數據源（Source）和數據處理器（Operator），數據在它們之間流動，並觸發後續的處理。反應式編程則側重於對數據流的響應式處理，允許對事件流進行聲明式、組閤式的操作。 深入探討： 講解Observable、Observer、Operator等核心概念，以及如何使用RxJava、RxJS等庫來構建復雜的響應式並發流程。理解數據流模型如何天然地適閤處理異步事件和流式數據。 實操指導： 通過實際案例，展示如何利用反應式編程模型來構建具有復雜交互邏輯和高吞吐量的應用。 誰適閤閱讀《七周七並發模型》？ 初學者： 希望係統學習並發編程基礎，避免陷入“知其然不知其所以然”的境地。 有經驗的開發者： 渴望深入理解不同並發範式的精髓，提升解決復雜並發問題的能力，並能夠根據項目需求選擇最適閤的並發模型。 係統架構師： 需要設計高可伸縮、高可用、高性能的分布式係統，並對並發模型的選擇和權衡有深刻的理解。 對底層原理感興趣的研究者： 想要係統梳理並發計算的發展脈絡，掌握核心理論。 《七周七並發模型》將是一次深度而富有成效的學習之旅。它不僅僅是一本技術書籍，更是一次對計算思維的重塑。通過掌握書中介紹的七種關鍵並發模型，讀者將能構建起強大的並發編程能力，遊刃有餘地應對現代軟件開發中無處不在的並發挑戰，並為設計和構建下一代高性能、可擴展的係統奠定堅實的基礎。這七周的探索，將是您在並發領域邁嚮卓越的關鍵一步。

評分☆☆☆☆☆

評價一 我最近入手瞭一本名為《七周七並發模型》的書，雖然我還沒來得及深入閱讀，但光是翻看目錄和前言，就已經讓我對接下來的學習充滿瞭期待。這本書的定位非常明確，是麵嚮那些對並發編程感興趣，並且希望係統性地瞭解不同並發模型的讀者。我個人一直覺得，在現代軟件開發中，尤其是在處理高吞吐量、低延遲的場景時，並發編程是繞不開的話題。然而，市麵上的並發資料往往碎片化，要麼過於理論化，要麼隻講解某個特定語言或框架下的實現，很難形成一個整體的認識。 《七周七並發模型》的“七周七模型”的結構，在我看來是一種非常高效的學習路徑設計。這意味著我不需要像無頭蒼蠅一樣漫無目的地去尋找資料，而是可以遵循一個清晰的學習路綫圖，逐步深入。我猜測，這七個模型可能涵蓋瞭從最基礎的綫程模型，到更高級的 Actor 模型、CSP 模型，乃至可能包含一些函數式編程中的並發範式。我對其中可能涉及的“消息傳遞並發”和“共享內存並發”的對比分析尤其感興趣，因為這兩者是理解不同並發模型核心差異的關鍵。此外，書中可能還會探討不同模型在實際應用中的優缺點、適用場景以及潛在的陷阱，這對於我選擇最適閤項目需求的並發方案至關重要。雖然這本書的篇幅可能不小，但我相信通過這樣的結構化學習，能夠大大提升我學習並發編程的效率和深度。

評分☆☆☆☆☆

評價二 拿到《七周七並發模型》這本書，第一印象就是它的“硬核”感。封麵設計簡潔大氣，沒有花哨的插圖，直接點明瞭主題，讓人感受到一種沉甸甸的專業感。我一直對並發編程的底層原理深感好奇，尤其是在多核處理器日益普及的今天，如何充分利用硬件資源，避免各種競態條件、死鎖等問題，是工程師必須麵對的挑戰。《七周七並發模型》這個書名，直接擊中瞭我的痛點。它承諾在一個明確的時間框架內，講解七種不同的並發模型。 我非常期待書中能夠深入剖析每一種模型的運作機製，比如它會是如何處理任務的調度、數據的一緻性問題、以及如何最小化通信開銷。我猜想，書中可能會從最經典的綫程與鎖模型開始，逐步引導讀者理解協程、事件驅動、Actor 模型等更現代的並發模式。而且，“模型”這個詞本身就意味著一種抽象和通用性，我希望這本書能提供一種跨語言、跨平颱的思維方式，讓我能夠將學到的知識靈活運用到不同的編程環境。我對書中的理論深度和實踐指導並存的風格抱有很高的期望。如果它真的能做到七周七模型，並且解釋得清晰透徹，那麼這無疑將是我個人技術棧上一次重要的升級。

評分☆☆☆☆☆

評價五 剛剛拿到《七周七並發模型》這本書，雖然我還沒來得及翻閱，但僅僅是這個書名和它所傳達的概念，就已經勾起瞭我強烈的學習欲望。在我的職業生涯中，我越來越深刻地體會到並發編程的重要性。無論是處理海量數據、構建響應式係統，還是優化程序性能，都離不開對並發的深入理解。然而，市麵上的並發編程書籍良莠不齊，很多要麼過於晦澀難懂，要麼不夠係統，導緻我們在學習過程中容易迷失方嚮。 “七周七並發模型”的這個提法，給我一種非常清晰的學習藍圖的感覺。它暗示瞭這本書將以一種結構化的方式，係統地介紹七種不同的並發模型。我非常期待書中能夠對每一種模型進行深入淺齣的講解，包括它們的核心思想、工作原理、以及在實際應用中的優勢和劣勢。我猜測，這七種模型可能會涵蓋從傳統的綫程與鎖，到更現代的 Actor 模型、CSP 模型，甚至可能包含一些函數式編程中的並發範式。如果書中還能提供一些跨語言的對比分析，或者給齣如何根據實際需求選擇閤適並發模型的指導，那這本書的價值將更加凸顯。我希望通過閱讀這本書，能夠建立起一個紮實的並發編程知識體係，為應對未來更復雜的係統挑戰打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

評價四 對於《七周七並發模型》這本書，我目前的感受是，它似乎是一本非常“值得期待”的學習資料。我一直認為，並發編程是現代軟件開發中一個核心且充滿挑戰的領域，掌握不同的並發模型對於構建高性能、可擴展的係統至關重要。然而，許多現有的並發編程書籍要麼過於理論化，難以轉化為實踐；要麼隻專注於某一特定語言或技術棧，缺乏普適性。 《七周七並發模型》這個書名，暗示瞭一種結構化的學習路徑，而且“七周七模型”的說法，讓我猜測這本書會將重點放在介紹七種不同的並發模型上。我對此非常好奇，不知道這七種模型會涵蓋哪些類型，是否會包括從底層的綫程與鎖，到高層的消息傳遞、事件驅動，甚至更抽象的模型。我期望書中能夠清晰地闡述每種模型的原理、工作方式，以及它們各自的優缺點和適用場景。如果書中還能提供一些實際的編程示例，或者一些關於如何選擇最適閤特定問題的並發模型的建議，那將極大地提升這本書的實用價值。總而言之，我希望通過這本書，能夠對並發編程有一個更係統、更深入的理解，從而在實際工作中能夠更有效地解決並發相關的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

評價三 關於《七周七並發模型》這本書，我還沒有開始閱讀，但單憑書名和其傳遞齣的信息，就讓我對其産生瞭濃厚的興趣。我長期以來一直希望能夠對並發編程有一個更係統、更全麵的認識。在實際工作中，雖然接觸過一些並發的場景，但總感覺停留在“知其然，不知其所以然”的層麵，對於不同並發模型的優劣勢、適用範圍以及背後的設計哲學缺乏深入的理解。 這本書的“七周七並發模型”的錶述，暗示瞭一種循序漸進的學習方法，並且涵蓋瞭七種不同的模型。這讓我猜測，書中會從基礎的並發概念入手，然後逐步引入不同的抽象層級和實現方式。我非常好奇書中會介紹哪些具體的並發模型，是像傳統的綫程模型、進程模型，還是更現代的 CSP、Actor 模型，亦或是函數式編程中的並發範式？我尤其關注書中是否會對比不同模型的優劣，例如在性能、可伸縮性、易用性以及容錯性方麵的差異。如果書中能提供一些實際的案例分析，或者給齣一些選擇並發模型的指導原則，那將對我來說非常有價值。我期待這本書能夠幫助我建立起一套清晰的並發編程的知識體係，讓我能夠更自信地駕馭復雜的並發係統。

評分☆☆☆☆☆

買瞭還沒怎麼看呢。

評分☆☆☆☆☆

7係列不行，下次不買瞭

評分☆☆☆☆☆

挺好的，不錯很閤適，下次再來！

評分☆☆☆☆☆

這本書還沒太看呢，嗬嗬，看完追評啊

評分☆☆☆☆☆

很不錯正在看很不錯正在看很不錯正在看很不錯正在看很不錯正在看

評分☆☆☆☆☆

非常有用的書！現在正在看！學到有用的知識瞭

評分☆☆☆☆☆

非常好！！！！！！！！！！！！！

評分☆☆☆☆☆

很不錯正在看很不錯正在看很不錯正在看很不錯正在看很不錯正在看

評分☆☆☆☆☆

這本書外觀看起來挺好的，內容也不錯，開拓瞭眼界