🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: مباحث پیشرفته درباره Garbage Collection در Dart VM

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: دارت (Dart)

📋 سرفصل‌های دوره (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر مدیریت حافظه
• 2. مدیریت حافظه دستی در مقابل مدیریت حافظه خودکار
• 3. آشنایی با مفهوم Garbage Collection (GC)
• 4. اصطلاحات کلیدی: Heap، Stack و Reference
• 5. انواع الگوریتم‌های GC: ردیابی در مقابل شمارش ارجاع
• 6. مفهوم توقف دنیا (Stop-the-World) در GC
• 7. فرضیه نسلی (The Generational Hypothesis)
• 8. رویکرد کلی Dart VM به GC
• 9. نقش ماشین مجازی (VM) در مدیریت حافظه
• 10. چرا مطالعه GC در Dart اهمیت دارد؟
• 11. مفهوم Isolate و ایزوله‌سازی حافظه
• 12. ساختار Heap در Dart
• 13. ساختار Stack و فریم‌های فراخوانی
• 14. هدر آبجکت‌ها (Object Headers) و ساختار آن‌ها در حافظه
• 15. اشاره‌گرهای تگ‌دار (Tagged Pointers)
• 16. معرفی نسل‌ها در Heap دارت: نسل جدید و نسل قدیم
• 17. فضای نسل جدید (New Generation / Nursery)
• 18. فضای نسل قدیم (Old Generation / Tenured)
• 19. صفحات حافظه (Memory Pages) و سازماندهی آن‌ها
• 20. فرآیند تخصیص حافظه برای یک آبجکت جدید
• 21. مروری بر جمع‌آورنده زباله نسلی در Dart
• 22. Scavenger: جمع‌آورنده زباله برای نسل جدید
• 23. Mark-Sweep: جمع‌آورنده زباله برای نسل قدیم
• 24. فرآیند ارتقاء (Promotion): انتقال آبجکت از نسل جدید به قدیم
• 25. محرک‌های اجرای یک چرخه GC
• 26. تعامل بین Scavenger و Mark-Sweep
• 27. حصار نوشتن (Write Barrier): مکانیزم کلیدی در GC نسلی
• 28. مجموعه‌های به یاد سپرده شده (Remembered Sets)
• 29. مجموعه ریشه‌ها (Root Set): نقطه شروع ردیابی
• 30. فازهای یک چرخه کامل GC
• 31. معرفی الگوریتم Cheney به عنوان پایه Scavenger
• 32. مفهوم Semi-Space: فضای From و فضای To
• 33. جزئیات فرآیند تخصیص در فضای Nursery
• 34. عمل "Flip": جابجایی فضاهای From و To
• 35. یک مثال گام به گام از عملکرد Scavenge
• 36. مدیریت اشاره‌گرها از نسل قدیم به جدید
• 37. ویژگی‌های عملکردی Scavenger
• 38. تحلیل زمان توقف‌های ناشی از Scavenger
• 39. تنظیم اندازه نسل جدید
• 40. مقدمه‌ای بر جمع‌آوری زباله در نسل قدیم
• 41. فاز علامت‌گذاری (Marking): پیمایش گراف آبجکت‌ها
• 42. پشته‌های علامت‌گذاری (Marking Stacks) و لیست‌های کاری
• 43. انتزاع علامت‌گذاری سه‌رنگ (سفید، خاکستری، سیاه)
• 44. فاز جارو کردن (Sweeping): بازپس‌گیری حافظه مرده
• 45. لیست‌های آزاد (Free Lists) و مشکل پراکندگی حافظه (Fragmentation)
• 46. فاز فشرده‌سازی (Compaction): کاهش پراکندگی
• 47. الگوریتم Sliding Compaction
• 48. مقایسه Mark-Sweep و Mark-Compact
• 49. تأثیر یک Full GC بر عملکرد برنامه
• 50. تفاوت همزمانی (Concurrency) و موازی‌سازی (Parallelism) در GC
• 51. Scavenging موازی: استفاده از چندین ترد
• 52. علامت‌گذاری همزمان (Concurrent Marking)
• 53. چالش‌های علامت‌گذاری همزمان: مشکل Mutator
• 54. بازنگری Read Barriers و Write Barriers
• 55. نقش تردهای کمکی (Helper Threads) در Dart VM
• 56. نقاط امن (Safepoints) و همگام‌سازی
• 57. علامت‌گذاری افزایشی (Incremental Marking)
• 58. جارو کردن همزمان (Concurrent Sweeping)
• 59. تأثیر GC همزمان بر تأخیر (Latency) برنامه
• 60. ارجاعات ضعیف (Weak References) و کاربردهای آن
• 61. Finalizerها و NativeFinalizer برای آزادسازی منابع خارجی
• 62. Expando و ارتباط آن با ارجاعات ضعیف
• 63. مفهوم Ephemeron (Weak-Key Maps)
• 64. انواع آبجکت‌های داخلی و تأثیر آن‌ها بر GC
• 65. فضای آبجکت‌های بزرگ (Large Object Space)
• 66. جزئیات پیاده‌سازی Write Barrier
• 67. جداول کارت (Card Tables) و بهینه‌سازی آن‌ها
• 68. پیاده‌سازی Remembered Sets
• 69. مدیریت حافظه خارجی (External Memory) با dart:ffi
• 70. معرفی ابزار Dart DevTools Memory View
• 71. تحلیل نمودار حافظه: RSS، Heap Usage، External
• 72. ایجاد و تحلیل Heap Snapshots
• 73. درک مسیرهای نگهدارنده (Retaining Paths)
• 74. تحلیل درخت Dominator
• 75. الگوهای رایج نشت حافظه (Memory Leaks) و نحوه شناسایی آن‌ها
• 76. پروفایلینگ تخصیص آبجکت‌ها
• 77. استفاده مستقیم از VM Observatory برای اطلاعات GC
• 78. رویدادهای GC و تحلیل Timeline
• 79. آشنایی با لاگ‌های GC از طریق فلگ‌های VM
• 80. تفسیر داده‌های لاگ GC: زمان توقف، دلایل، حافظه بازپس‌گرفته شده
• 81. مطالعه موردی: یافتن نشت حافظه در یک اپلیکیشن فلاتر
• 82. بررسی حافظه به صورت برنامه‌نویسی
• 83. مقایسه پروفایل‌های حافظه قبل و بعد از تغییرات
• 84. هزینه تخصیص آبجکت
• 85. استفاده از Object Pooling: چه زمانی و چگونه
• 86. آبجکت‌های تغییرناپذیر (Immutable) و مزایای آن‌ها برای GC
• 87. مدیریت مؤثر چرخه حیات آبجکت‌ها
• 88. اجتناب از تخصیص‌های موقت در حلقه‌های پرتکرار
• 89. تأثیر Closureها بر نگهداری حافظه
• 90. سازنده‌های const و نمونه‌های کانونی (Canonical Instances)
• 91. مفهوم ریزش حافظه (Memory Churn) و اثرات آن
• 92. استراتژی‌های مدیریت حافظه در برنامه‌های پردازش داده سنگین
• 93. الگوهای کدنویسی که به GC کمک می‌کنند
• 94. تفاوت‌های GC در حالت JIT (Just-In-Time)
• 95. تفاوت‌های GC در حالت AOT (Ahead-Of-Time)
• 96. تأثیر پیش‌کامپایل (Pre-compilation) بر ساختار آبجکت‌ها
• 97. نقش Class ID ها (CIDs) در حالت AOT
• 98. جمع‌بندی نهایی و چشم‌انداز آینده GC در Dart VM
• 99. **بهینه‌سازی عملکرد GC در Dart: پروفایلینگ، مانیتورینگ و تنظیم پارامترها**
• 100. **سناریوهای پیشرفته GC: مدیریت حافظه در برنامه‌های همزمان و ناهمگام، و مقابله با حافظه نشت (Memory Leak)**