دوره جامع مجموعه‌های همزمان (Concurrent Collections) برای پردازش واقعی (Real-Time) همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره جامع مجموعه‌های همزمان (Concurrent Collections) برای پردازش واقعی (Real-Time)

موضوع کلی: برنامه‌نویسی و توسعه نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی موازی و همزمانی (Concurrency)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مفاهیم پایه همزمانی، Thread-Safety و تفاوت آن با پردازش موازی
• 2. چالش‌های همزمانی در سیستم‌های Real-Time: تاخیر، Race Conditions و Deadlock
• 3. بررسی تفاوت مجموعه‌های عادی (Standard Collections) و مجموعه‌های همزمان (Concurrent Collections)
• 4. سازوکار قفل‌گذاری (Locking Mechanics) و اثر آن روی Latency سیستم‌های پردازش آنلاین
• 5. آشنایی با الگوریتم‌های Lock-Free و Non-Blocking Data Structures
• 6. مفهوم عملیات Atomic و دستورات سخت‌افزاری Compare-And-Swap (CAS)
• 7. بررسی Concurrent Queues و ساختار داده صف در پردازش جریانی (Stream Processing)
• 8. کاربرد BlockingQueue و مدیریت Backpressure در سیستم‌های پردازش پردازش بالا
• 9. طراحی و پیاده‌سازی الگوی Producer-Consumer با استفاده از Concurrent Queues
• 10. بررسی ConcurrentHashMap و معماری داخلی قفل‌گذاری بخش‌بندی‌شده (Segment Locking)
• 11. بهینه‌سازی عملیات خواندن و نوشتن در ConcurrentHashMap بدون ایحاد قفل سراسری
• 12. بررسی CopyOnWriteArrayList و کاربردهای آن در سناریوهای Read-Heavy
• 13. مفهوم Memory Barriers و Volatile Variables در هماهنگی داده‌ها بین نخ‌ها (Threads)
• 14. مدیریت حافظه، Garbage Collection و تاثیر آن بر سیستم‌های Real-Time
• 15. استفاده از Ring Buffer و کتابخانه Disruptor برای پردازش فوق سریع داده‌ها
• 16. طراحی Lock-Free Stack و نحوه حل مشکل ABA با Pointerهای نشان‌دار
• 17. ساختار داده‌های SkipList و پیاده‌سازی ConcurrentSkipListMap برای داده‌های مرتب
• 18. مدیریت زمان و تاخیر (Latency) در ساختار داده‌های همزمان زمان‌واقعی
• 19. استراتژی‌های Thread Pool و ارتباط آن با Concurrent Collections
• 20. استفاده از Concurrent Bounded Queues برای محدود کردن تخصیص حافظه
• 21. مدیریت اولویت‌ها در همزمانی با PriorityBlockingQueue
• 22. طراحی سیستم‌های Event-Driven با استفاده از Concurrent Queues
• 23. مدیریت همزمانی در Cacheهای درون‌حافظه‌ای (In-Memory Caching)
• 24. تکنیک‌های پایش (Monitoring) و اندازه‌گیری Latency در مجموعه‌های همزمان
• 25. تست موازی‌سازی و شناسایی Race Conditionها در ساختارهای همزمان
• 26. تکنیک‌های بهینه‌سازی CPU Cache-Line و افت کارایی ناشی از False Sharing
• 27. پترن‌های آماده معماری برای پردازش Real-Time با داده‌های جریانی
• 28. پیاده‌سازی یک موتور پردازش تراکنش همزمان و کم‌تاخیر در محیط واقعی