书籍摘要

一、定位与主旨

本书是一本面向现代系统编程的实践指南，核心目标为：

在不依赖 JVM 的前提下，用 Scala Native 写出高性能、低资源占用、可部署为原生二进制的网络服务、命令行工具与嵌入式组件。
作者 Richard Whaling 以“先底层、后现代”的节奏，带领读者从 UNIX 系统调用一路走到事件驱动、非阻塞 I/O、嵌入式数据库，最终构建出可直接上线的高并发微服务。

二、内容分层与知识地图

Part I　基础系统编程（第 1–5 章）

1. 输入/输出与内存模型

   • 对比 printf/scanf 与 println/readLine，展示 C String、指针、堆/栈分配、零终止字节等底层细节。
   • 通过 Google NGram 2 GB 数据实战，证明手动内存管理+指针运算可将 JVM 版 4 分钟任务缩短到 30 秒。

2. 结构体、数组与 qsort

   • 用 CStruct 建模 NGram 记录，malloc/realloc 实现自增长数组；手写 CFuncPtr 比较器，单线程内完成 8 600 万条记录排序，内存占用 < 7 GB，比 JVM 快一个数量级。

3. TCP/IP 与 HTTP 客户端

   • 从 socket→connect→getaddrinfo 开始，自己拼 HTTP 报文，实现重定向、Keep-Alive、 chunked 传输。
   • 引入 netcat 做“白盒测试”，让读者真正看到三次握手与字节流。

4. 进程管理与 Shell 管道

   • 用 fork/waitpid/dup2/pipe 复现 ls | sort 经典管道；展示僵尸进程、文件描述符继承、并行执行与背压。

5. 多进程 HTTP 服务器

   • 结合 bind/listen/accept/fork 编写阻塞式服务器；用 Gatling 压测，量化 50–99 分位延迟与错误率，为后续异步版本提供基准。

Part II　现代异步系统（第 6–10 章）

6. 事件循环与 libuv

   • 告别阻塞：引入 libuv 的 uv_run、uv_tcp_*、uv_timer_*；单线程事件循环即可把 99 分位延迟从 2.7 s 降到 136 ms，错误率从 52 % 降到 14 %。

7. Future、ExecutionContext 与 libcurl

   • 自写单线程 ExecutionContext，用 Prepare Handle 把任务队列注入事件循环；
   • 深度整合 libcurl 的 multi 接口，实现 Future[HttpResponse]，单机可并发数千 HTTP 请求而绝不阻塞。

8. 流式处理：管道与文件

   • 统一抽象 Pipe[I,O]，支持 map/filter/mapConcat/mapAsync；
   • 利用 libuv 线程池把“不可 poll”的磁盘 I/O 也纳入事件循环，实现背压与零拷贝流。

9. 持久化：嵌入式 LMDB

   • 内存映射+事务：无服务器、无网络，单库支持 ACID；
   • 集成 Argonaut JSON，三行代码完成 case class ↔ JSON ↔ LMDB 序列化；
   • 最终得到一个“Web 版 Redis”示例：REST PUT/GET /key 即可存取任意 JSON，延迟 < 1 ms。

10. 服务化与 DSL

    • 基于 node.js http-parser 重写 HTTP 解析，支持流式报文；
    • 设计 Service.get/postAsync 等 DSL，天然返回 Future；
    • 演示微服务级联：服务 A 异步调用服务 B，链路全程非阻塞，且编译后二进制仅 4–6 MB，启动 < 20 ms。

三、技术特色

• 零 JVM：生成的 hello-world 可执行文件 4.2 MB，冷启动 20 ms；同样代码在 JVM 需 100 MB、350 ms。
• 真底层：亲手写 malloc/free，直面段错误与内存泄漏，再逐步封装成安全接口。
• 真现代：事件循环、Future、背压、JSON 自动派生、嵌入式事务存储，全部在单线程内跑通。
• 真实测：每个阶段都附带 Gatling 压测数据， median/99 分位、吞吐、错误率一目了然。

四、读者收获

1. 掌握“C 级”性能调优能力，却用 Scala 的抽象威力驾驭复杂性。
2. 拥有一套从 TCP 到 HTTP、从磁盘到网络、从同步到异步的完整工具链，可独立交付高并发、低延迟、可嵌入的云原生服务。
3. 理解现代分布式组件（Finagle/gRPC）背后的底层机制，为未来深入研读微服务架构打下坚实基础。

五、适合人群

• 已熟悉 Scala 语法，想“下沉”理解操作系统、网络、编译后原生性能的开发者；
• 用 Go/Rust 写系统服务，却希望保留高级类型系统与函数式抽象的团队；
• 需要在边缘设备、Sidecar、Serverless 场景部署<10 MB 级微服务的 DevOps 与云原生工程师。

读完本书，你将不再纠结“要 JVM 的抽象还是要 C 的性能”——
Scala Native 让你二者兼得。