فلش‌کارت‌های آموزشی معماری نرم‌افزار: Implementing Caching Strategies

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره معماری نرم‌افزار: Implementing Caching Strategies

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: معماری نرم‌افزار

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر کشینگ و اهمیت آن در معماری نرم‌افزار
• 2. مشکل اصلی: تأخیر (Latency) چیست و چرا باید آن را کاهش دهیم؟
• 3. مزایای کلیدی کشینگ: سرعت، مقیاس‌پذیری و کاهش هزینه
• 4. معایب و چالش‌های کشینگ: پیچیدگی و داده‌های کهنه (Stale Data)
• 5. مفاهیم پایه: Cache Hit, Cache Miss, Cache Entry
• 6. معیارهای اندازه‌گیری عملکرد کش: Hit Rate و Miss Rate
• 7. اصول طراحی کلید کش (Cache Key)
• 8. چه زمانی نباید از کشینگ استفاده کرد؟
• 9. جایگاه کشینگ در لایه‌های مختلف یک سیستم
• 10. تفاوت کشینگ (Caching) و بافرینگ (Buffering)
• 11. آشنایی با هرم کشینگ (The Caching Pyramid)
• 12. مفهوم Time to Live (TTL) و اهمیت آن
• 13. پیاده‌سازی یک کش ساده در حافظه (In-Memory Cache)
• 14. قضیه CAP و ارتباط آن با سیستم‌های کشینگ توزیع‌شده
• 15. واژه‌نامه اصطلاحات کلیدی در دنیای کشینگ
• 16. الگوهای رایج کشینگ: Cache-Aside (Lazy Loading)
• 17. الگوی Read-Through
• 18. الگوی Write-Through
• 19. الگوی Write-Back (Write-Behind)
• 20. الگوی Write-Around
• 21. مقایسه الگوهای نوشتاری کش (Write Strategies)
• 22. سیاست‌های حذف از کش (Eviction Policies): مقدمه
• 23. سیاست LRU (Least Recently Used)
• 24. سیاست LFU (Least Frequently Used)
• 25. سیاست FIFO (First-In, First-Out)
• 26. سیاست‌های حذف تصادفی و مبتنی بر TTL
• 27. چگونه بهترین سیاست حذف را انتخاب کنیم؟
• 28. توپولوژی‌های کشینگ: کش داخلی (In-Process)
• 29. توپولوژی کش متمرکز (Client-Server)
• 30. توپولوژی کش توزیع‌شده (Distributed Cache)
• 31. مفهوم انسجام کش (Cache Coherence)
• 32. مقابله با داده‌های کهنه (Stale Data)
• 33. گرم کردن کش (Cache Warming / Pre-heating)
• 34. کشینگ منفی (Negative Caching)
• 35. مشکل Cache Penetration و راه‌حل‌ها (مانند Bloom Filter)
• 36. مشکل Cache Breakdown
• 37. مشکل Cache Avalanche (Thundering Herd)
• 38. قفل‌گذاری و سایر راه‌حل‌ها برای مشکل Thundering Herd
• 39. انواع کشینگ بر اساس لایه‌ی پیاده‌سازی
• 40. کشینگ سمت کاربر: کش مرورگر و هدرهای HTTP
• 41. کشینگ در شبکه تحویل محتوا (CDN)
• 42. کشینگ در Reverse Proxy (مانند Nginx و Varnish)
• 43. کشینگ در لایه برنامه (Application-Level Caching)
• 44. کشینگ در لایه دسترسی به داده (Data Access Layer)
• 45. کشینگ پایگاه داده (Query Cache, Buffer Pool)
• 46. کشینگ DNS
• 47. استراتژی‌های کشینگ در معماری میکروسرویس
• 48. استراتژی‌های کشینگ در معماری بدون سرور (Serverless)
• 49. کشینگ در API Gateway
• 50. کشینگ کامل صفحه (Full-page Caching)
• 51. کشینگ بخشی از صفحه (Fragment Caching)
• 52. کشینگ اشیاء (Object Caching)
• 53. مقایسه کشینگ سمت سرور و سمت کاربر
• 54. معرفی ابزارهای محبوب کشینگ: Redis و Memcached
• 55. بررسی معماری و قابلیت‌های Redis
• 56. ساختارهای داده Redis برای کشینگ (Strings, Hashes)
• 57. ماندگاری (Persistence) در Redis: RDB در مقابل AOF
• 58. دسترسی‌پذیری بالا (High Availability) در Redis: Sentinel و Cluster
• 59. بررسی معماری و قابلیت‌های Memcached
• 60. مقایسه جامع Redis و Memcached
• 61. پیاده‌سازی کش با کتابخانه‌های استاندارد زبان (مثال Python و Java)
• 62. یکپارچه‌سازی Redis با فریم‌ورک Spring Boot
• 63. یکپارچه‌سازی Redis با فریم‌ورک Django
• 64. استفاده از سرویس‌های کشینگ ابری (AWS ElastiCache, Azure Cache)
• 65. بهترین شیوه‌ها برای پیکربندی Redis
• 66. بهترین شیوه‌ها برای پیکربندی Memcached
• 67. مدیریت حافظه در سیستم‌های کشینگ
• 68. چالش بزرگ: ابطال کش (Cache Invalidation)
• 69. استراتژی‌های ابطال کش: ابطال صریح (Explicit Invalidation)
• 70. استراتژی‌های ابطال کش: ابطال مبتنی بر زمان (TTL-based)
• 71. استراتژی‌های ابطال کش: ابطال رویداد محور (Event-Driven)
• 72. استراتژی‌های ابطال کش: استفاده از تریگرهای پایگاه داده
• 73. معماری کش چند سطحی (Multi-level/Tiered Caching)
• 74. هنر طراحی کلیدهای کش: نام‌گذاری و فضای نام
• 75. نسخه‌بندی (Versioning) ورودی‌های کش
• 76. تکنیک‌های کشینگ اشیاء بزرگ
• 77. فرمت‌های سریال‌سازی داده برای کش (JSON, Protobuf, MessagePack)
• 78. ملاحظات امنیتی: کشینگ داده‌های حساس
• 79. حملات مسمومیت کش (Cache Poisoning) و راه‌های مقابله
• 80. کشینگ توزیع‌شده جغرافیایی (Geo-distributed Caching)
• 81. مفهوم Consistent Hashing در کش‌های توزیع‌شده
• 82. الگوی معماری CQRS و ارتباط آن با کشینگ
• 83. کشینگ پیشگیرانه (Proactive Caching)
• 84. مدیریت خطاهای جزئی در کلاستر کش
• 85. طراحی برای انعطاف‌پذیری (Resiliency) در لایه کش
• 86. سازگاری نهایی (Eventual Consistency) در سیستم‌های کش
• 87. اهمیت مشاهده‌پذیری (Observability) در سیستم‌های کشینگ
• 88. معیارهای کلیدی برای مانیتورینگ کش (Hits, Misses, Latency, Memory)
• 89. پیاده‌سازی سیستم مانیتورینگ و هشدار برای سلامت کش
• 90. استراتژی‌های ثبت لاگ (Logging) در لایه کش
• 91. تست عملکرد و بنچمارک کردن لایه کش
• 92. برنامه‌ریزی ظرفیت (Capacity Planning) برای کلاستر کش
• 93. استراتژی‌های مقیاس‌پذیری: عمودی در مقابل افقی
• 94. بهینه‌سازی هزینه زیرساخت کشینگ
• 95. بازیابی فاجعه (Disaster Recovery) برای کش‌های دارای حالت (Stateful)
• 96. دیباگ کردن مشکلات رایج کشینگ
• 97. مطالعه موردی: استراتژی کشینگ در یک پلتفرم شبکه اجتماعی بزرگ
• 98. مطالعه موردی: کشینگ در یک وب‌سایت تجارت الکترونیک در زمان حراج
• 99. ضد الگوهای رایج در پیاده‌سازی کشینگ
• 100. آینده کشینگ: هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در بهینه‌سازی کش