正版新书]现代C++软件架构:方法与实践[美]艾德里安·奥斯特洛夫

目    录Contents前  言第一部分  软件架构的概念和组成部分第1章  软件架构的重要性和良好的设计原则  21.1  技术要求  21.2  软件架构  21.3  适当架构的重要性  31.3.1  软件腐朽  41.3.2  意外架构  41.4  优秀架构的基本原理  41.4.1  架构上下文  41.4.2  相关方  41.4.3  业务和技术环境  51.5  使用敏捷原则开发架构  51.6  C++的哲学思想  71.7  SOLID和DRY原则  91.7.1  单一责任原则  91.7.2  开放封闭原则  91.7.3  里氏替换原则  101.7.4  接口隔离原则  111.7.5  依赖倒置原则  121.7.6  DRY原则  151.8  耦合和内聚  161.8.1  耦合  161.8.2  内聚  171.9  总结  19问题  19进一步阅读  19第2章  架构风格  202.1  技术要求  202.2  有状态风格和无状态风格  202.3  单体风格  232.4  服务和微服务  242.5  基于事件的架构  272.5.1  基于事件的常见拓扑结构  282.5.2  事件溯源  292.6  分层架构  302.7  基于模块的架构  322.8  总结  32问题  33进一步阅读  33第3章  功能性和非功能性需求  343.1  从源代码生成文档推荐的技术要求  343.2  需求的类型  343.2.1  功能性需求  353.2.2  非功能性需求  353.3  架构级重要需求  363.3.1  指示信号  373.3.2  阻碍以及应对方法  373.4  从各种来源收集需求  383.4.1  了解上下文  383.4.2  了解现有文档  393.4.3  了解相关方  393.4.4  收集来自相关方的需求  393.5  文档化需求  403.5.1  文档化上下文  403.5.2  文档化范围  413.5.3  文档化功能性需求  413.5.4  文档化非功能性需求  423.5.5  管理文档的版本历史  423.5.6  文档化敏捷项目中的需求  433.5.7  其他部分  433.6  文档化系统架构  443.6.1  4+1模型  443.6.2  C4模型  483.6.3  文档化敏捷项目中的架构  513.7  选择文档的正确视图  513.7.1  功能视图  523.7.2  信息视图  523.7.3  并发视图  533.7.4  开发视图  533.7.5  部署和操作视图  543.8  生成文档  553.8.1  生成需求文档  553.8.2  从代码生成图  553.8.3  从代码生成API文档  553.9  总结  60问题  60进一步阅读  61第二部分  C++软件的设计和开发第4章  架构与系统设计  644.1  技术要求  644.2  分布式系统的特性  644.2.1  不同的服务模型以及何时使用它们  654.2.2  避免分布式计算的错误假设  674.2.3  CAP定理和最终的一致性  704.3  系统容错性和可用性  724.3.1  计算系统的可用性  724.3.2  构建容错系统  734.3.3  故障检测  754.3.4  减少故障的影响  764.4  系统集成  784.4.1  管道和过滤器模式  784.4.2  消费者竞争  784.4.3  从旧系统过渡  794.5  在规模化部署时保持性能  804.5.1  CQRS和事件溯源  804.5.2  缓存  824.6  系统部署  844.6.1  边车模式  844.6.2  零停机时间部署  874.6.3  外部配置存储  894.7  管理API  894.8  总结  90问题  90进一步阅读  91第5章  利用C++语言特性  925.1  技术要求  925.2  设计优秀的API  935.2.1  利用RAII  935.2.2  指定C++容器接口  935.2.3  在接口中使用指针  965.2.4  指定前置条件和后置条件  975.2.5  使用内联命名空间  975.2.6  使用std::optional  985.3  编写声明式代码  995.3.1  展示特色商品  1015.3.2  标准范围介绍  1055.4  在编译时移动计算  1075.5  利用安全类型的力量  1085.6  编写模块化的C++代码  1125.7  总结  114问题  114进一步阅读  115第6章  设计模式和C++  1166.1  技术要求  1166.2  C++编程习语  1166.2.1  使用RAII保护自动执行作用域的退出操作  1176.2.2  管理可复制性和可移动性  1176.2.3  使用隐藏的友元  1196.2.4  使用复制和交换习语提供异常安全性  1206.2.5  编写niebloid  1216.2.6  基于策略的设计习语  1236.3  奇异递归模板模式  1246.3.1  知道何时使用动态多态性和静态多态性  1246.3.2  实现静态多态性  1256.3.3  插曲—使用类型擦除技术  1276.4  创建对象  1286.4.1  使用工厂  1286.4.2  使用构建器  1326.5  在C++中跟踪状态和访问对象  1356.6  有效地处理内存  1386.6.1  使用SSO/SOO减少动态分配  1386.6.2  通过COW来节省内存  1396.6.3  使用多态分配器  1396.7  总结  143问题  143进一步阅读  144第7章  构建和打包  1457.1  技术要求  1457.2  充分利用编译器  1457.2.1  使用多个编译器  1467.2.2  减少构建时间  1467.2.3  查找潜在的代码问题  1497.2.4  使用以编译器为中心的工具  1507.3  抽象构建过程  1517.3.1  认识CMake  1517.3.2  使用生成器表达式  1547.4  使用外部模块  1557.4.1  获取依赖项  1557.4.2  使用查找脚本  1567.4.3  编写查找脚本  1577.4.4  使用Conan软件包管理器  1597.4.5  添加测试  1617.5  重用高质量代码  1637.5.1  安装  1637.5.2  导出  1667.5.3  使用CPack  1667.6  使用Conan打包  1687.6.1  创建conanf?ile.py脚本  1687.6.2  测试Conan软件包  1707.6.3  将Conan打包代码添加到CMakeLists  1717.7  总结  172问题  172进一步阅读  173第三部分  架构的质量属性第8章  编写可测试代码  1768.1  技术要求  1768.2  为什么要测试代码  1778.2.1  测试金字塔  1778.2.2  非功能性测试  1788.2.3  回归测试  1798.2.4  根因分析  1798.2.5  进一步改进的基础工作  1798.3  测试框架  1808.3.1  GTest示例  1818.3.2  Catch2示例  1818.3.3  CppUnit示例  1818.3.4  Doctest示例  1838.3.5  测试编译时代码  1838.4  模拟和伪装  1848.4.1  不同的测试替身  1848.4.2  测试替身的其他用途  1848.4.3  编写测试替身  1848.5  测试驱动的类设计  1878.5.1  测试和类设计冲突时  1888.5.2  防御性编程  1888.5.3  无聊的重复—先写测试  1898.6  自动化测试以实现持续集成和持续部署  1898.6.1  测试基础设施  1908.6.2  使用Serverspec进行测试  1918.6.3  使用Testinfra进行测试  1918.6.4  使用Goss进行测试  1928.7  总结  192问题  193进一步阅读  193第9章  持续集成和持续部署  1949.1  技术要求  1949.2  CI简介  1949.2.1  早发布，常发布  1959.2.2  CI的优点  1959.2.3  门控机制  1969.2.4  使用GitLab实现管道  1969.3  审查代码更改  1979.3.1  自动门控机制  1989.3.2  代码审查—手动门控机制  1989.3.3  代码审查的不同方法  1999.3.4  使用拉请求进行代码审查  1999.4  测试驱动的自动化  2009.4.1  行为驱动开发  2009.4.2  编写CI测试  2029.4.3  持续测试  2029.5  将部署作为代码管理  2039.5.1  使用Ansible  2049.5.2  Ansible如何与CI/CD管道相匹配  2049.5.3  使用组件创建部署代码  2049.6  构建部署代码  2059.7  构建CD管道  2059.7.1  持续部署和持续交付  2069.7.2  构建示例CD管道  2069.8  使用不可变基础设施  2089.8.1  什么是不可变基础设施  2089.8.2  不可变基础设施的好处  2099.8.3  使用Packer构建实例映像  2099.8.4  利用Terraform协调基础设施  2109.9  总结  212问题  212进一步阅读  213第10章  代码安全性和部署安全性  21410.1  技术要求  21410.2  代码安全性检查  21410.2.1  强调安全性的设计  21510.2.2  安全编码、指南和GSL  21810.2.3  防御性编程，验证一切  21910.2.4  最常见的漏洞  22010.3  检查依赖项是否安全  22110.3.1  通用漏洞披露  22110.3.2  自动扫描器  22110.3.3  自动化依赖项升级管理  22210.4  强化代码  22210.4.1  面向安全的内存分配器  22210.4.2  自动检查  22310.4.3  进程隔离和沙箱  22610.5  强化环境  22610.5.1  静态链接与动态链接  22710.5.2  地址空间布局随机化  22710.5.3  DevSecOps  22710.6  总结  228问题  228进一步阅读  228第11章  性能  23011.1  技术要求  23011.2  性能测量  23011.2.1  执行准确且有意义的测量  23111.2.2  利用不同类型的测量工具  23111.2.3  使用微基准测试  23211.2.4  性能分析  23811.2.5  跟踪  24011.3  帮助编译器生成高性能代码  24011.3.1  优化整个程序  24111.3.2  基于真实世界的使用模式进行优化  24111.3.3  编写缓存友好的代码  24111.3.4  在设计代码时考虑数据  24211.4  计算并行化  24311.4.1  理解线程和进程之间的差异  24311.4.2  使用标准并行算法  24411.4.3  使用OpenMP和MPI进行并行计算  24411.5  使用协程  24511.5.1  区分cppcoro实用程序  24611.5.2  可等待对象和协程  24711.6  总结  251问题  251进一步阅读  251第四部分  云原生设计原则第12章  面向服务的架构  25412.1  技术要求  25412.2  理解面向服务的架构  25412.2.1  实现方法  25512.2.2  面向服务的架构的好处  25912.2.3  SOA面临的挑战  26012.3  采用消息传递原则  26112.3.1  低开销消息传递系统  26112.3.2  代理消息传递系统  26212.4  使用Web服务  26312.4.1  用于调试Web服务的工具  26312.4.2  基于XML的Web服务  26312.4.3  基于JSON的Web服务  26612.4.4  表述性状态转移  26712.4.5  GraphQL  27312.5  利用托管服务和云厂商  27312.5.1  作为SOA扩展的云计算  27412.5.2  云原生架构  27712.6  总结  277问题  278进一步阅读  278第13章  微服务设计  27913.1  技术要求  27913.2  深入微服务  27913.2.1  微服务的优点  27913.2.2  微服务的缺点  28113.2.3  微服务的设计模式  28213.3  构建微服务  28413.3.1  外部内存管理  28413.3.2  外部存储  28613.3.3  外部计算  28713.4  观测微服务  28713.4.1  日志记录  28813.4.2  监控  29113.4.3  跟踪  29113.4.4  集成可观测性解决方案  29213.5  连接微服务  29313.5.1  应用程序编程接口  29313.5.2  远程过程调用  29313.6  扩展微服务  29513.6.1  扩展每个主机部署的单个服务  29513.6.2  扩展每个主机部署的多个服务  29613.7  总结  296问题  297进一步阅读  297第14章  容器  29814.1  技术要求  29814.2  重新介绍容器  29814.2.1  容器类型  29914.2.2  微服务的兴起  30014.2.3  选择何时使用容器  30014.3  构建容器  30114.3.1  容器映像说明  30214.3.2  使用Dockerf?ile构建应用程序  30214.3.3  命名和分发映像  30314.3.4  编译的应用程序和容器  30414.3.5  利用清单生成多架构目标  30514.3.6  构建应用程序容器的其他方法  30714.3.7  将容器与CMake集成  30814.4  测试和集成容器  31014.4.1  容器内的运行时库  31014.4.2  其他容器运行时  31114.5  容器编排  31114.5.1  自托管解决方案  31214.5.2  托管服务  31714.6  总结  318问题  318进一步阅读  318第15章  云原生设计  31915.1  技术要求  31915.2  云原生  31915.2.1  云原生计算基础  32015.2.2  云作为操作系统  32015.3  使用Kubernetes编排云原生工作负载  32215.3.1  Kubernetes结构  32215.3.2  部署Kubernetes的可能方法  32315.3.3  理解Kubernetes的概念  32315.3.4  Kubernetes网络  32515.3.5  什么时候适合使用Kubernetes  32515.4  分布式系统中的可观测性  32615.4.1  跟踪与日志记录的区别  32615.4.2  选择跟踪解决方案  32715.4.3  使用OpenTracing检测应用程序  32815.5  使用服务网格连接服务  33015.5.1  服务网格  33015.5.2  服务网格解决方案  33015.6  走向GitOps  33215.6.1  GitOps的原则  33215.6.2  GitOps的好处  33415.6.3  GitOps工具  33515.7  总结  335问题  336进一步阅读  336附录  337问题解答  340

软件架构是指复杂应用程序的高级设计。它像我们使用的编程语言一样不断进化。现代C++允许开发人员在不牺牲可读性和可维护性的情况下，用高级语言编写高性能应用程序。如果你正在使用现代C++，那么本书将帮助你把相关知识应用到工作中，设计分布式大规模应用程序。本书首先快速介绍架构概念，包括已建立的模式和不断上升的趋势；然后，详细阐释软件架构的概念及其组件；接着，深入探索应用程序架构中涉及的设计概念和软件开发中涉及的模式，详细介绍构建、打包、集成和部署组件的方法，以及架构的不同质量属性，例如可维护性、可重用性、可测试性、性能、可伸缩性和安全性；最后，概述分布式系统，例如面向服务的架构、微服务和云原生设计，并简单介绍如何在应用程序开发中应用它们。学完本书内容，你将能够使用现代C++和相关工具构建分布式服务，并根据客户的需求交付解决方案。