網絡多播和實時通信技術 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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圖書標籤:

• 網絡多播
• 實時通信
• RTP
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• 網絡協議
• 流媒體
• QoS
• 網絡編程
• 通信技術

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302433323

版次：1

商品編碼：11917202

品牌：清華大學

前言/序言

網絡多播和實時通信技術

《代碼的藝術：優雅實現高並發係統》 內容概要： 本書並非一本單純的技術手冊，而是一次深入探索構建高性能、高可用、可擴展的現代化軟件係統的思維之旅。它著眼於那些在瞬息萬變的數字浪潮中，能夠從容應對海量用戶請求、保證服務穩定運行的係統設計精髓。本書旨在幫助開發者和架構師們擺脫“堆砌硬件”的低效模式，轉嚮通過精妙的算法、高效的數據結構以及對並發原理的深刻理解，以更少的資源實現更卓越的性能。 全書圍繞“優雅”二字展開，強調代碼的簡潔性、可讀性、可維護性以及在並發環境下的魯棒性。我們不追求炫技式的復雜實現，而是追求那些經過時間檢驗、符閤工程實踐的最佳方案。從底層的綫程模型到上層的服務治理，從同步機製的權衡到異步通信的藝術，本書將為您層層剝離現代高並發係統的復雜外衣，展現其內在的邏輯之美。 詳細章節內容： 第一部分：並發的基石——理解與駕馭綫程 第一章：綫程模型的多樣性與選擇 用戶綫程與內核綫程：深入剖析兩種基本綫程模型的工作原理，以及它們在不同操作係統下的實現差異。我們將討論何時何地應該偏嚮用戶級綫程的輕量化，以及何時需要內核級綫程提供的更強大調度能力。 混閤模型與協程：探索現代語言和框架如何通過引入協程（如Java的Project Loom, Go的Goroutines）來進一步提升並發效率，實現近乎無成本的上下文切換，從而在大量並發任務下顯著降低資源消耗。我們將對比傳統的綫程池模型與協程模型的優劣，並提供實際應用場景的指導。 綫程池的藝術：超越簡單的創建與銷毀，本書將深入探討綫程池的精細化管理。從核心綫程數、最大綫程數的動態調整策略，到任務隊列的選擇（如ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue, PriorityBlockingQueue）及其背後的原理，再到綫程飢餓、死鎖等問題的防範措施。我們將展示如何根據業務場景精確配置綫程池，以達到最佳的吞吐量和響應速度。 第二章：同步與鎖的藝術——高效的互斥與協作 Java並發工具箱的深度解析：不僅僅是`synchronized`和`Lock`接口，我們將深入`ReentrantLock`, `ReentrantReadWriteLock`, `StampedLock`等高級鎖的實現原理和適用場景。重點講解它們在公平性、可中斷性、超時等待等方麵的差異，以及如何利用讀寫鎖來優化讀多寫少的場景。 CAS（Compare-And-Swap）機製及其衍生：揭示CAS操作的原子性原理，以及它如何成為無鎖數據結構的核心。我們將詳細介紹`AtomicInteger`, `AtomicLong`, `AtomicReference`等原子類的內部實現，並展示如何利用它們構建高性能的並發計數器、鎖等。 並發集閤的智慧：從`ConcurrentHashMap`的細粒度鎖到`CopyOnWriteArrayList`的寫時復製策略，本書將解析這些並發安全集閤的設計哲學。我們將對比不同並發集閤在插入、刪除、遍曆操作上的性能特點，並指導讀者選擇最適閤其應用場景的集閤類型。 信號量與閉鎖的協調作用：深入理解`Semaphore`在資源限製和並發控製中的應用，以及`CountDownLatch`和`CyclicBarrier`在多綫程協作與同步中的強大功能。我們將通過實際案例演示如何利用這些工具來協調復雜的多綫程任務。 第二部分：異步編程的飛躍——解耦與響應式設計 第三章：CompletableFuture與異步編排 Future的局限與CompletableFuture的崛起：迴顧`Future`接口的不足之處，重點講解`CompletableFuture`在組閤、依賴、異常處理以及異步迴調方麵的革命性改進。 組閤與依賴的藝術：詳細介紹`thenApply`, `thenCompose`, `thenCombine`, `thenAcceptBoth`, `allOf`, `anyOf`等方法，演示如何構建復雜的異步任務鏈，實現任務的並行執行、串行依賴以及結果的閤並。 異常處理的健壯性：講解`exceptionally`, `whenComplete`, `handle`等方法，展示如何在異步流程中優雅地處理異常，避免程序中斷，並提供有效的錯誤恢復策略。 異步執行器的選擇與優化：討論`ForkJoinPool`在`CompletableFuture`中的作用，以及如何通過自定義綫程池來控製異步任務的執行資源，避免資源耗盡和性能瓶頸。 第四章：響應式流與事件驅動架構 響應式宣言的哲學：從數據流、異步、非阻塞、可組閤等核心理念齣發，解析響應式編程的價值所在。 Reactor模型與Netty的實踐：深入剖析Reactor模式的工作原理，並以Netty為例，講解其事件循環、ChannelPipeline、Handler等核心組件如何實現高性能的網絡通信。 Spring WebFlux與函數式編程：探討Spring Boot如何通過WebFlux框架支持響應式編程，以及如何結閤函數式接口，編寫簡潔、優雅、可組閤的響應式API。 背壓（Backpressure）的處理策略：這是響應式編程中的關鍵挑戰。本書將詳細介紹不同的背壓策略（如DROP, MISS, ERROR, LATEST），並提供實際的實現方法，確保數據流的平穩，避免下遊係統被瞬時的高並發數據淹沒。 第三部分：架構的智慧——高可用與可擴展設計 第五章：緩存策略的精細化設計 本地緩存與分布式緩存的權衡：分析Guava Cache, Caffeine等本地緩存的優勢與局限，以及Redis, Memcached等分布式緩存的架構特點。 緩存一緻性協議：深入探討幾種主流的緩存一緻性策略，如寫迴（Write-Back）、寫穿（Write-Through）、讀穿（Cache-Aside）等，並分析它們在不同場景下的適用性與性能影響。 緩存穿透、擊穿與雪崩的解決方案：提供行之有效的防範措施，包括布隆過濾器、熱點數據預加載、過期時間策略的優化以及多級緩存的構建。 緩存淘汰算法：從LRU（Least Recently Used）、LFU（Least Frequently Used）到ARC（Adaptive Replacement Cache），講解其算法原理和實現方式，並指導如何選擇最適閤業務的淘汰策略。 第六章：消息隊列在解耦與削峰中的應用 Kafka, RabbitMQ, RocketMQ的深度對比：從消息模型（發布/訂閱、點對點）、持久化機製、吞吐量、延遲、可靠性、集群方案等多個維度，深入剖析主流消息隊列的優劣。 異步處理與削峰填榖：通過實際案例演示消息隊列如何將業務邏輯解耦，實現係統間的鬆耦閤，以及如何利用其緩衝能力，有效應對突發流量高峰，保護下遊服務。 消息順序性與冪等性保證：講解如何在分布式環境下保證消息的嚴格順序性，以及如何設計和實現消息的冪等性，避免重復處理帶來的數據不一緻問題。 消費者組與消費者模式：解析消費者組的原理，以及如何通過閤理配置消費者數量和協調機製，實現高吞吐量的消息消費。 第七章：分布式服務治理與容錯 服務注冊與發現（Nacos, Eureka, ZooKeeper）：理解服務注冊中心的核心作用，以及不同注冊中心在一緻性、可用性、性能上的差異。 負載均衡策略：從輪詢、加權輪詢到一緻性哈希，講解各種負載均衡算法的原理及其適用場景，並介紹Ribbon等客戶端負載均衡和Nginx等服務器端負載均衡的實現。 服務降級、熔斷與限流（Sentinel, Hystrix）：深入講解這些核心的容錯機製，以及它們如何構建一個具有彈性的微服務係統。我們將通過實際案例演示如何配置和使用這些工具，以應對不可避免的係統故障。 分布式事務的挑戰與解決方案：探討TCC（Try-Confirm-Cancel）、Saga模式、可靠消息最終一緻性等分布式事務解決方案，並分析它們的權衡與適用性。 第八章：性能分析與調優的藝術 JVM內存模型與垃圾迴收深度剖析：講解JVM的內存區域劃分，以及新生代、老年代、元空間的工作原理。深入分析各種垃圾迴收算法（Serial, Parallel, CMS, G1, ZGC）的特點、優劣以及適用場景。 性能瓶頸定位與工具運用：教授如何使用JProfiler, VisualVM, Arthas等工具，對CPU、內存、I/O、網絡等性能瓶頸進行精準定位。 代碼優化技巧與案例：提供一套係統性的代碼優化原則，從算法選擇、數據結構使用到避免不必要的對象創建，以及如何識彆和消除代碼中的“慢路徑”。 係統壓力測試與容量規劃：講解如何設計和執行有效的壓力測試，識彆係統的最大承載能力，並為係統的容量規劃提供科學依據。 本書的最終目標是賦能讀者構建齣不僅能在當前需求下錶現齣色，更能隨著業務發展而平滑演進的現代化軟件係統。它是一次對“快”與“穩”的深度追求，也是一次對“高效”與“優雅”的執著探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，與其說是一本純粹的技術手冊，不如說是一次引人入勝的探索之旅。作者的敘事方式非常獨特，他沒有上來就堆砌大量的數據和公式，而是先拋齣瞭一個我們都熟悉的問題：如何在互聯網上高效地傳遞海量的信息給指定的用戶群體？這個問題一下子就抓住瞭我的注意力，然後他纔慢慢引齣“網絡多播”這個概念。 他對於多播的講解，絕對是我讀過的最容易理解的版本。他用瞭一個非常貼切的比喻，說多播就像是一個“信息訂閱服務”，用戶隻需要“訂閱”自己感興趣的信息，就能收到，而不需要像傳統方式那樣，每個用戶都要接收一份完整的數據。他還詳細講解瞭多播地址是如何被分配和管理的，以及路由器是如何利用這些地址來高效地轉發多播數據包的。 在講到實時通信時，作者更是將重點放在瞭“用戶感知”上。他分析瞭為什麼視頻通話會“卡頓”，或者在綫遊戲會“延遲”，這些都是我們日常生活中最常遇到的問題。他深入淺齣地介紹瞭各種導緻這些問題的技術因素，比如網絡帶寬的限製，數據包的傳輸延遲，以及數據包在傳輸過程中可能發生的丟失。然後，他纔慢慢引齣各種技術解決方案，來剋服這些挑戰。 書中關於多播路由協議的闡述，也做得非常精妙。他並沒有把所有的協議都一股腦地介紹齣來，而是有選擇性地講解瞭最核心的幾種，比如IGMP和PIM。他還通過大量的圖示和案例，來解釋這些協議是如何工作的，以及它們在構建高效多播網絡中的作用。我尤其喜歡他對“逆嚮路徑查找”的解釋，感覺就像是在為數據流找到一條最便捷的“捷徑”。 至於實時通信的實現，作者也做瞭非常深入的講解。他不僅介紹瞭RTP/RTCP這樣的基礎協議，還深入探討瞭各種編碼和傳輸技術，以及如何利用它們來保證音視頻數據的實時性和流暢性。他還對QoS（服務質量）的概念進行瞭詳細的闡述，以及如何在復雜的網絡環境中，為實時通信提供可靠的保障。這本書真的讓我覺得，我不再是簡單地在“學習”技術，而是在“理解”技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的讓我眼前一亮，完全顛覆瞭我對這類技術書籍的刻闆印象。一開始我以為會看到一堆晦澀難懂的協議名稱和算法公式，結果作者用一種非常“講故事”的方式，把網絡多播和實時通信這些看似高深的概念，講得生動有趣。他並沒有上來就拋齣大量的技術術語，而是先從我們日常生活中能接觸到的場景入手，比如在綫視頻的流暢播放，或者在綫教育中老師和學生的互動。 他對於“多播”的解釋，我印象最深。他沒有直接說IGMP或者PIM，而是先用瞭一個非常形象的比喻，說它就像是“點對點”的通信加上“廣播”的效率，能讓數據隻送到“需要”的那些人手裏，而不是像廣播那樣“普天同蓋”。他解釋瞭多播地址的分配方式，以及路由器是如何判斷哪些主機需要接收特定的多播流。這種解釋方式，讓我一下子就抓住瞭多播的核心思想，感覺技術不再是冰冷的機器指令，而是有生命力的解決方案。 關於“實時通信”的部分，作者更是把重點放在瞭“用戶體驗”上。他沒有一開始就講UDP和TCP的區彆，而是先分析瞭導緻通信“不實時”的各種原因，比如網絡延遲、丟包、抖動。他用瞭很多生動的例子，比如視頻會議中聽到對方說話“斷斷續續”，或者玩遊戲時人物“卡頓”，來解釋這些問題的嚴重性。然後，他纔慢慢引齣各種技術，來說明如何剋服這些睏難，讓通信變得“如絲般順滑”。 書中對各種多播路由協議的講解，也做得非常細緻，而且循序漸進。他沒有一次性介紹太多，而是先從基本的概念開始，比如如何構建“多播樹”，以及數據如何在樹中傳遞。他還穿插瞭一些實際的網絡場景，來說明這些協議在實際應用中的作用。我尤其喜歡他對“茂密模式”和“稀疏模式”的解釋，讓我對不同場景下的多播路由策略有瞭更清晰的認識。 在實時通信的技術細節方麵，作者也做得非常到位。他沒有簡單地羅列各種編碼格式，而是重點講解瞭像RTP/RTCP這樣的核心協議，以及它們是如何協同工作的。他還提到瞭QoS（服務質量）的概念，以及如何通過一些技術手段來保證實時流的質量。這本書讓我覺得，作者不僅僅是在傳授知識，更是在傳遞一種解決問題的思路和方法。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，要真正掌握一項技術，不能隻停留在概念層麵，更要瞭解它在實際應用中的錶現。這本書在這方麵做得相當不錯。它並沒有上來就講什麼復雜的協議棧，而是先從大傢最熟悉的場景入手，比如在綫觀看直播，或者玩那些需要多人實時聯機的遊戲。作者非常巧妙地將這些生活化的例子和抽象的技術概念聯係起來，讓我一開始就對“網絡多播”和“實時通信”有瞭直觀的認識。 在介紹多播的時候，他沒有直接講PIM、IGMP這些枯燥的術語，而是先講瞭單播和廣播的局限性，然後再引齣多播的概念，就像是在解決一個實際問題。他解釋瞭為什麼需要多播，以及它如何能更有效地利用網絡資源。我特彆喜歡他對“多播組”的類比，感覺就像是在組織一個“共享信息的小圈子”，讓數據隻發送給真正需要它的用戶，而不是像廣播那樣“一刀切”。 對於實時通信，作者也花瞭很多心思。他沒有一開始就講UDP或者TCP，而是先從“實時”這個詞的含義齣發，分析瞭延遲、抖動這些用戶能直接感知到的問題。他舉瞭很多例子，比如視頻會議中的“卡頓”現象，或者在綫遊戲裏的“延遲”，然後纔慢慢引入相關的技術來解決這些問題。這種方式讓我覺得，作者是在用我的視角來講解技術，而不是高高在上地講理論。 書中關於多播地址的講解，也做得很有條理。他先是解釋瞭IP多播地址的分配規則，然後是如何通過路由器來管理這些地址和數據流。我印象深刻的是他對“轉發”和“剪枝”這兩個概念的解釋，感覺就像是在指揮一支軍隊，讓數據高效地到達目的地，而不會隨意擴散。而且，他還在講解過程中，時不時地插入一些實際應用中的例子，讓我能更好地理解這些技術是如何落地和發揮作用的。 在實時通信的編碼和傳輸方麵，作者也做瞭很多接地氣的介紹。他沒有上來就講什麼復雜的編解碼算法，而是先從大傢都能理解的“壓縮”和“傳輸”這兩個基本需求講起。他解釋瞭為什麼需要對音視頻進行編碼，以及不同的編碼方式會帶來什麼樣的效果。然後，他再慢慢引入RTP、RTCP這些協議，並解釋它們在保障實時性方麵的重要作用。這本書給我最大的感受是，它真的在努力讓讀者理解技術，而不是把讀者當作技術專傢。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，讓我徹底改變瞭對“網絡技術”的看法。我原以為會是一本充斥著各種枯燥代碼和協議細節的書，結果作者用一種非常“人性化”的視角，來講解“網絡多播”和“實時通信”。他開篇就拋齣瞭一個非常有共鳴的問題：為什麼有時候我們看直播會很流暢，而有時候卻會卡頓？這個問題一下子就把我拉進瞭他的講述中。 他對“多播”的解釋，是我見過最清晰的。他沒有上來就講什麼多播組的地址空間，而是先用一個生動的比喻，把多播比作“多人會議”，大傢隻關心自己需要的信息，而不需要像“廣播”那樣，把信息發送給所有人。他解釋瞭多播地址是如何被分配的，以及路由器是如何判斷哪些主機需要接收哪些多播數據。這種方式讓我一下子就理解瞭多播的核心思想——“按需分發”。 在實時通信的部分，作者更是將重點放在瞭“用戶體驗”上。他沒有直接講UDP和TCP，而是先分析瞭各種可能影響“實時性”的因素，比如網絡延遲、抖動、丟包。他用瞭很多貼近生活的例子，比如視頻會議中的“口型和聲音對不上”，或者在綫遊戲中的“人物瞬移”，來生動地展示這些問題的危害。然後，他纔慢慢引齣各種技術，來解決這些挑戰。 書中對於多播路由協議的講解，也做得非常細膩。他並沒有把所有的協議都一網打盡，而是重點講解瞭最核心的幾種，並用大量的圖示來輔助說明。我印象深刻的是他對“多播樹”的理解，他把它比作一個“數據傳輸的神經網絡”，讓數據能夠高效地在網絡中傳遞。他還對“茂密模式”和“稀疏模式”的講解，讓我對不同網絡環境下的多播策略有瞭更清晰的認識。 在實時通信的實現上，作者也做瞭非常深入的探討。他不僅介紹瞭RTP/RTCP這樣的核心協議，還詳細分析瞭各種編碼技術和傳輸策略，以及如何通過它們來保證音視頻數據的質量。我還特彆注意到瞭他對QoS（服務質量）的講解，以及如何在有限的網絡資源下，為實時通信提供優先級的保障。這本書讓我覺得，技術不再是遙不可及的，而是可以通過理解和實踐來掌握的。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容，怎麼說呢，有點超齣我的預期瞭，本來以為會是很枯燥的技術講解，沒想到作者的文筆還挺吸引人的。開篇就用瞭一個生動的比喻，將網絡多播比作現實生活中的“廣播電颱”和“集體喊話”，一下子就讓我抓住瞭核心概念。然後，他並沒有急於深入技術細節，而是先花瞭很大篇幅介紹多播在現代網絡中的重要性，比如在綫視頻直播、大型多人在綫遊戲、網絡電視等應用場景，讓我意識到這不是一本隻停留在理論層麵的書，而是與我們生活息息相關的技術。 他對於實時通信的闡述也很有意思，沒有像我之前看的其他書那樣，上來就講UDP和TCP的各種協議細節。而是從“實時”這個用戶最直觀的感受齣發，分析瞭延遲、抖動、丟包這些看似抽象的概念，是如何直接影響用戶體驗的。比如，在視頻會議中，如果延遲太高，說話就跟“卡殼”一樣，雙方交流會非常睏難。作者還穿插瞭一些有趣的案例，比如早期的互聯網電話遇到的問題，以及現在各種實時通信應用是如何解決這些挑戰的。 這本書在技術講解方麵，雖然我不是專業人士，但感覺他處理得非常到位。對於多播的幾種實現方式，比如IGMP、PIM等，他並沒有簡單地羅列齣RFC文檔的內容，而是用一種“循序漸進”的方式來解釋。先是講瞭多播地址是如何分配的，然後是路由器如何“知道”哪些主機需要接收多播數據，再到具體的路由協議如何工作。我尤其喜歡他關於“多播樹”的講解，配上的圖示清晰明瞭，讓我一下子就理解瞭數據是如何在網絡中高效傳輸的。 實時通信部分，作者在介紹各種編碼和傳輸技術時，也很注重實用性。他沒有一股腦地介紹各種復雜的算法，而是重點講解瞭像RTP/RTCP這樣的核心協議，以及如何利用它們來實現端到端的實時數據傳輸。他還提到瞭QoS（服務質量）的概念，以及如何在有限的網絡帶寬下，保證實時通信的質量。我印象深刻的是他對丟包補償和抖動緩衝的介紹，這些都是我之前一直不太理解的，但在這本書裏，作者用非常通俗易懂的方式解釋瞭它們的工作原理和重要性。 總的來說，這本書給我一種“知其然，更知其所以然”的感覺。它不僅僅是在講技術，更是在講技術背後的邏輯和應用。作者在書中反復強調瞭“用戶體驗”的重要性，我認為這對於任何一個從事技術工作的人來說，都是非常寶貴的指導。讀完之後，我不僅對網絡多播和實時通信有瞭更深入的理解，也對如何設計和優化這類係統有瞭一些新的思考。這本書確實讓我受益匪淺，推薦給所有對這個領域感興趣的朋友，無論你是初學者還是有一定基礎的從業者。