اپلیکیشن اندرویدی فلش‌کارت آموزشی بهینه‌سازی کارایی در سیستم‌های توزیع‌شده با استفاده از مدل‌های نوین I/O و کتابخانه Cats Effect

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره بهینه‌سازی کارایی در سیستم‌های توزیع‌شده با استفاده از مدل‌های نوین I/O و کتابخانه Cats Effect

موضوع کلی: علوم رایانه و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: توسعه سیستم‌های مقیاس‌پذیر و برنامه‌نویسی غیرهمگام (Asynchronous)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی مدل برنامه‌نویسی تابعی و غیرهمگام در اکوسیستم اسکالا
• 2. مفهوم مدل انتزاعی I/O در کتابخانه Cats Effect
• 3. تفاوت مدل‌های همگام و غیرهمگام در سیستم‌های توزیع‌شده
• 4. آشنایی با مدل زمان‌بندی و Thread Pool در JVM
• 5. ساختار داخلی Fiberها و مدیریت منابع در Cats Effect
• 6. کار با IO Monad برای مدیریت عملیات غیرهمگام
• 7. مدیریت خطا و بازیابی در محاسبات غیرهمگام
• 8. مفهوم Resource و مدیریت ایمن منابع در برنامه‌های توزیع‌شده
• 9. بررسی معماری I/O در سیستم‌عامل و نقش سیستم‌فراخوانی‌ها
• 10. آشنایی با مکانیزم‌های قدیمی I/O نظیر Select و Poll
• 11. تحول در ورودی/خروجی با معماری epoll در لینوکس
• 12. محدودیت‌های مدل‌های سنتی I/O در مقیاس بالا
• 13. آشنایی با معماری و مفاهیم بنیادین io_uring
• 14. ساختار حلقه‌های ارسال و دریافت در io_uring
• 15. مدیریت حافظه اشتراکی بین فضای کاربر و هسته در io_uring
• 16. پیاده‌سازی ارتباط غیرهمگام با استفاده از io_uring در محیط JVM
• 17. یکپارچه‌سازی مدل I/O در لایه زیرین Cats Effect
• 18. بررسی پرفورمنس در مدل‌های مبتنی بر Event Loop
• 19. تکنیک‌های کاهش Context Switch در برنامه‌نویسی سیستم
• 20. بهینه‌سازی عملیات خواندن و نوشتن فایل در مقیاس کلان
• 21. مدیریت اتصالات شبکه با استفاده از زیرساخت‌های نوین I/O
• 22. پیاده‌سازی کانال‌های ارتباطی با کارایی بالا
• 23. مبانی زمان‌بندی دقیق در سیستم‌های توزیع‌شده
• 24. حل چالش‌های Backpressure در جریان‌های داده غیرهمگام
• 25. تکنیک‌های مانیتورینگ و عیب‌یابی در سیستم‌های مبتنی بر Fiber
• 26. استفاده از مفاهیم تداوم (Concurrency) برای بهبود توان عملیاتی
• 27. پیاده‌سازی الگوهای طراحی غیرهمگام در میکروسرویس‌ها
• 28. بررسی تاثیر تاخیر (Latency) در ارتباطات شبکه‌ای توزیع‌شده
• 29. بهینه‌سازی حافظه و جلوگیری از نشت منابع در سیستم‌های درگیر I/O
• 30. تست و اعتبارسنجی کدهای غیرهمگام در محیط‌های عملیاتی
• 31. استفاده از ابزارهای Profiling برای تحلیل رفتار سیستم
• 32. مطالعه موردی طراحی یک سیستم پیام‌رسان با مقیاس‌پذیری بالا
• 33. امنیت در طراحی سیستم‌های توزیع‌شده و محافظت از منابع
• 34. اصول پیکربندی بهینه برای استقرار سیستم‌های مبتنی بر Cats Effect