زبان برنامه‌نویسی پایتون به دلیل سادگی و قدرت بالا، به یکی از پرکاربردترین زبان‌ها در حوزه‌های مختلف تبدیل شده است. اما برای تبدیل شدن از یک توسعه‌دهنده پایتون مبتدی به یک متخصص حرفه‌ای، نیاز به درک عمیق‌تر مفاهیم پیشرفته و بهینه‌سازی کد دارید. این دوره آموزشی جامع، با تمرکز بر مباحثی نظیر مدیریت حافظه، دکوراتورها، برنامه‌نویسی آسنکرون و استفاده از سایثون (Cython)، شما را در این مسیر همراهی می‌کند.

هدف اصلی این دوره، فراتر بردن دانش شما از سینتکس پایه پایتون و آموزش تکنیک‌هایی است که به شما امکان می‌دهد کدهایی کارآمدتر، سریع‌تر و قابل نگهداری‌تر بنویسید. اگر به دنبال افزایش عملکرد برنامه‌های پایتون خود و تسلط بر مفاهیم پیچیده‌تر این زبان هستید، این دوره یک انتخاب ایده‌آل است.

این دوره به گونه‌ای طراحی شده است که مهارت‌های شما را در جنبه‌های حیاتی پایتون که اغلب نادیده گرفته می‌شوند، تقویت کند:

• مدیریت حافظه در پایتون: با مکانیسم‌های داخلی پایتون برای مدیریت حافظه، از جمله garbage collection، مرجع‌شماری (reference counting) و چگونگی استفاده بهینه از حافظه آشنا خواهید شد. درک این مفاهیم برای جلوگیری از نشت حافظه و بهبود عملکرد ضروری است.
• درک عمیق دکوراتورها: به طور کامل با مفهوم دکوراتورها آشنا شده و یاد می‌گیرید چگونه از آن‌ها برای افزایش قابلیت خوانایی و انعطاف‌پذیری کد استفاده کنید. مثال‌های عملی شامل دکوراتورهای توابع و کلاس‌ها، دکوراتورهای پارامتریک و کاربردهای آن‌ها در لاگ‌گیری (logging)، کشینگ (caching) و اعتبارسنجی (validation) مورد بررسی قرار می‌گیرند.
• برنامه‌نویسی آسنکرون با AsyncIO: اصول برنامه‌نویسی همزمان و آسنکرون را فرا خواهید گرفت. با کتابخانه قدرتمند AsyncIO کار کرده و یاد می‌گیرید چگونه برنامه‌های Non-blocking I/O بسازید که می‌توانند چندین عملیات را به صورت همزمان مدیریت کنند، که برای توسعه وب، شبکه و پردازش داده بسیار مهم است. مثال‌هایی از web scraping آسنکرون و سرویس‌های شبکه ارائه خواهد شد.
• بهینه‌سازی عملکرد با سایثون (Cython): کشف خواهید کرد که چگونه با استفاده از Cython، کدهای پایتون را به کدهای C کامپایل کنید تا به عملکردی نزدیک به C دست یابید. این بخش شامل نصب و پیکربندی Cython، تعریف انواع استاتیک، و نحوه تبدیل ماژول‌های پایتون به کدهای کامپایل شده برای افزایش سرعت اجرا است.
• مدیریت Context و مدیریت استثناها: با Context Managers و کلمه کلیدی with آشنا می‌شوید و کاربردهای آن‌ها را در مدیریت منابع (مثل فایل‌ها و اتصالات شبکه) بررسی می‌کنید. همچنین، تکنیک‌های پیشرفته‌تر مدیریت استثناها برای نوشتن کدهایی مقاوم‌تر و قابل اعتمادتر را فرا می‌گیرید.
• جنریتورها و ایتراتورها پیشرفته: عمیق‌تر به مفهوم جنریتورها (generators) و ایتراتورها (iterators) می‌پردازید و یاد می‌گیرید چگونه از آن‌ها برای پردازش کارآمد داده‌های بزرگ و کاهش مصرف حافظه استفاده کنید.

شرکت در این دوره آموزشی مزایای متعددی برای توسعه‌دهندگان پایتون به همراه خواهد داشت:

• افزایش چشمگیر عملکرد: با یادگیری تکنیک‌های بهینه‌سازی حافظه و استفاده از ابزارهایی مانند Cython، قادر خواهید بود برنامه‌هایی بنویسید که چندین برابر سریع‌تر اجرا می‌شوند.
• کدنویسی حرفه‌ای‌تر: تسلط بر دکوراتورها و Context Managers به شما کمک می‌کند کدهایی تمیزتر، ماژولارتر و با قابلیت استفاده مجدد بالاتر بنویسید.
• آمادگی برای پروژه‌های بزرگ: درک برنامه‌نویسی آسنکرون، شما را برای کار بر روی سیستم‌های مقیاس‌پذیر و برنامه‌هایی که نیاز به پاسخگویی بالا دارند، آماده می‌کند.
• درک عمیق‌تر پایتون: این دوره شما را از سطح “کاربر پایتون” به “متخصص پایتون” ارتقا می‌دهد و درک شما را از چگونگی عملکرد داخلی این زبان عمیق‌تر می‌کند.
• افزایش فرصت‌های شغلی: مهارت‌هایی که در این دوره کسب می‌کنید، از جمله بهینه‌سازی عملکرد و برنامه‌نویسی آسنکرون، در بازار کار پایتون بسیار ارزشمند و مورد تقاضا هستند.
• حل چالش‌های پیچیده: توانایی حل مسائل مربوط به گلوگاه‌های عملکردی و مدیریت پیچیدگی در سیستم‌های بزرگ را به دست می‌آورید.

برای بهره‌مندی حداکثری از مطالب این دوره، توصیه می‌شود دانش پایه‌ای در زمینه‌های زیر داشته باشید:

• آشنایی با مفاهیم اصلی برنامه‌نویسی پایتون (مثل متغیرها، حلقه‌ها، شرط‌ها، توابع).
• تجربه کار با ساختارهای داده پایه پایتون (لیست‌ها، دیکشنری‌ها، تاپل‌ها).
• درک مقدماتی از برنامه‌نویسی شیءگرا (OOP) در پایتون (کلاس‌ها و اشیاء).
• توانایی نصب و راه‌اندازی محیط توسعه پایتون.

این دوره برای توسعه‌دهندگان پایتون که می‌خواهند از سطح متوسط فراتر رفته و مهارت‌های خود را به سطح پیشرفته برسانند، مناسب است.

۱. مقدمه‌ای بر عملکرد و حافظه در پایتون

• بررسی کلی عملکرد و بهینه‌سازی کد
• مرجع‌شماری و garbage collection در پایتون
• مفهوم Mutable و Immutable
• ابزارهای پروفایلینگ حافظه و عملکرد

۲. دکوراتورها: فراتر از اصول

• مقدمه‌ای بر دکوراتورها و کاربردهای آن‌ها
• ساخت دکوراتورهای سفارشی
• دکوراتورهای با آرگومان
• چیدمان دکوراتورها (Decorator Chaining)
• کاربرد دکوراتورها در لاگ‌گیری، کشینگ و کنترل دسترسی
• دکوراتورهای کلاس

۳. برنامه‌نویسی آسنکرون با AsyncIO

• مقدمه‌ای بر همزمانی و آسنکرونی
• مفاهیم Coroutines، Tasks و Event Loop
• کار با async و await
• مدیریت عملیات I/O آسنکرون
• پیاده‌سازی مثال‌های عملی آسنکرون (مثلاً درخواست‌های HTTP)

۴. بهینه‌سازی با Cython

• مقدمه‌ای بر Cython و چرایی استفاده از آن
• نصب و پیکربندی Cython
• تایپ استاتیک (Static Typing) در Cython
• کامپایل ماژول‌های پایتون به C با Cython
• مثال‌های عملی برای افزایش سرعت توابع محاسباتی
• تعامل پایتون و Cython

۵. مدیریت Context و استثناها پیشرفته

• مفهوم Context Managers و کلمه کلیدی with
• ساخت Context Managers سفارشی (کلاس‌محور و جنریتور-محور)
• مدیریت منابع با Context Managers
• تکنیک‌های پیشرفته مدیریت خطا و استثناها
• ایجاد استثناهای سفارشی

۶. جنریتورها و ایتراتورهای پیشرفته

• بازبینی مفهوم ایتراتورها و ایترابل‌ها
• درک عمیق جنریتورها و کلمه کلیدی yield
• جنریتور اکسپرشن‌ها (Generator Expressions)
• زنجیره‌سازی جنریتورها (Chaining Generators)
• کاربرد جنریتورها در پردازش داده‌های بزرگ

این دوره آموزشی برای هر توسعه‌دهنده پایتون که قصد دارد از نوشتن کدهای عملکردی به سمت کدهای بهینه و قابل نگهداری حرکت کند، ضروری است. با فراگیری این مباحث، نه تنها برنامه‌های بهتری خواهید ساخت، بلکه درک عمیق‌تری از پایتون و اصول مهندسی نرم‌افزار به دست خواهید آورد.