فلش‌کارت‌های آموزشی اصول طراحی و پیاده‌سازی برنامه‌های هم‌روند در جاوا

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره اصول طراحی و پیاده‌سازی برنامه‌های هم‌روند در جاوا

موضوع کلی: علوم کامپیوتر و مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: برنامه‌نویسی هم‌روند و موازی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی هم‌روندی در برنامه‌نویسی
• 2. مقدمه‌ای بر نخ‌ها (Threads)
• 3. چرخه حیات نخ‌ها
• 4. ایجاد و مدیریت نخ‌ها در جاوا
• 5. همگام‌سازی نخ‌ها: معرفی قفل‌ها (Locks)
• 6. استفاده از `synchronized` در جاوا
• 7. مشکلات هم‌روندی: مسابقه داده‌ها (Data Races)
• 8. مفهوم بن‌بست (Deadlock) و راه‌های جلوگیری
• 9. مفهوم قحطی (Starvation)
• 10. الگوهای طراحی هم‌روندی: ناظر (Observer)
• 11. الگوهای طراحی هم‌روندی: تولیدکننده-مصرف‌کننده (Producer-Consumer)
• 12. الگوهای طراحی هم‌روندی: صفر-شاتل (Zero-Shuttle)
• 13. الگوهای طراحی هم‌روندی: ممانعت (Guarded Blocks)
• 14. کار با صف‌های هم‌روند (Concurrent Queues)
• 15. استفاده از `java.util.concurrent.ConcurrentHashMap`
• 16. کار با ابزارهای هم‌روندی در جاوا: `ExecutorService`
• 17. مدیریت مجموعه نخ‌ها (Thread Pools)
• 18. زمان‌بندی وظایف (Task Scheduling)
• 19. برنامه‌نویسی موازی: مفاهیم پایه
• 20. موازی‌سازی مبتنی بر داده
• 21. موازی‌سازی مبتنی بر وظیفه
• 22. اهمیت تقسیم کار در موازی‌سازی
• 23. ارتباط بین فرآیندها (Inter-Process Communication)
• 24. مکانیسم‌های ارتباط بین فرآیندها در سیستم‌عامل
• 25. اشتراک‌گذاری حافظه (Shared Memory)
• 26. ارسال پیام (Message Passing)
• 27. موازی‌سازی با استفاده از APIهای سیستم‌عامل
• 28. برنامه‌نویسی موازی در جاوا: `Fork/Join Framework`
• 29. مفهوم `Fork/JoinPool`
• 30. استفاده از `RecursiveTask` و `RecursiveAction`
• 31. مثال‌های عملی از `Fork/Join Framework`
• 32. برنامه‌نویسی تابعی (Functional Programming) و هم‌روندی
• 33. توابع خالص (Pure Functions) و ایمنی نخ (Thread Safety)
• 34. تغییرناپذیری (Immutability) در برنامه‌نویسی هم‌روند
• 35. استفاده از Stream API جاوا برای پردازش موازی
• 36. مفاهیم پیشرفته هم‌روندی: Atomic Variables
• 37. عملگرهای اتمی در جاوا
• 38. کاربرد `AtomicInteger`, `AtomicLong`, `AtomicBoolean`
• 39. هم‌روندی در پایگاه داده‌ها
• 40. تراکنش‌ها (Transactions) و ایزولاسیون (Isolation)
• 41. سطوح ایزولاسیون تراکنش‌ها
• 42. مدیریت هم‌روندی در پایگاه داده‌های رابطه‌ای
• 43. مدیریت هم‌روندی در پایگاه داده‌های NoSQL
• 44. هم‌روندی در سیستم‌های توزیع‌شده
• 45. مفاهیم پایه سیستم‌های توزیع‌شده
• 46. هم‌روندی در سیستم‌های مبتنی بر پیام
• 47. الگوهای هماهنگ‌سازی در سیستم‌های توزیع‌شده
• 48. کنسیسوس (Consensus) در سیستم‌های توزیع‌شده
• 49. الگوریتم‌های رهبر (Leader Election)
• 50. مدیریت خطا و تحمل‌پذیری خطا در سیستم‌های هم‌روند
• 51. استراتژی‌های بازیابی از خطا
• 52. آزمون‌پذیری (Testability) برنامه‌های هم‌روند
• 53. تکنیک‌های اشکال‌زدایی (Debugging) برنامه‌های هم‌روند
• 54. ابزارهای تحلیل عملکرد برنامه‌های هم‌روند
• 55. استانداردهای کدنویسی برای برنامه‌های هم‌روند
• 56. بهینه‌سازی عملکرد نخ‌ها
• 57. مدیریت حافظه در برنامه‌های هم‌روند
• 58. ملاحظات امنیتی در برنامه‌های هم‌روند
• 59. بررسی الگوهای رایج خطا در برنامه‌نویسی هم‌روند
• 60. مطالعات موردی در طراحی سیستم‌های هم‌روند
• 61. معماری‌های میکروسرویس و هم‌روندی
• 62. استفاده از پیام‌رسان‌ها (Message Brokers) برای هم‌روندی
• 63. هم‌روندی در پردازش داده‌های بزرگ (Big Data)
• 64. چارچوب‌های پردازش موازی داده‌ها: Apache Spark
• 65. مفاهیم پایه Apache Spark
• 66. Spark RDDs و DataFrames
• 67. عملیات تبدیل و عمل در RDDs
• 68. پردازش موازی در Spark Streaming
• 69. هم‌روندی در یادگیری ماشین
• 70. آموزش مدل‌های یادگیری ماشین به صورت موازی
• 71. استفاده از GPU برای تسریع محاسبات
• 72. ملاحظات هم‌روندی در شبکه‌های عصبی عمیق
• 73. معرفی ابزارهای تحلیل هم‌روندی در جاوا
• 74. JVisualVM و ابزارهای پروفایلینگ
• 75. استفاده از ابزارهای لاگ‌گیری (Logging) در برنامه‌های هم‌روند
• 76. طراحی APIهای هم‌روند
• 77. مستندسازی برنامه‌های هم‌روند
• 78. پروژه‌های عملی پیاده‌سازی برنامه‌های هم‌روند
• 79. بررسی کتابخانه‌های پیشرفته هم‌روندی
• 80. Reactive Programming و هم‌روندی
• 81. مفاهیم پایه برنامه‌نویسی واکنشی
• 82. استفاده از Project Reactor
• 83. استفاده از RxJava
• 84. مقایسه رویکردهای برنامه‌نویسی هم‌روند
• 85. آینده هم‌روندی و موازی‌سازی
• 86. روندهای نوظهور در علوم کامپیوتر
• 87. مطالعه تطبیقی زبان‌های برنامه‌نویسی از نظر هم‌روندی
• 88. تکنیک‌های تست نفوذپذیری در برنامه‌های هم‌روند (با رویکرد امنیتی)
• 89. مدیریت منابع در سیستم‌های با هم‌روندی بالا
• 90. اصول طراحی سیستم‌های مقیاس‌پذیر
• 91. پیاده‌سازی صف‌های اولویت‌بندی هم‌روند
• 92. کار با ConcurrentLinkedQueue
• 93. کار با PriorityBlockingQueue
• 94. طراحی مکانیزم‌های قفل‌گذاری سفارشی
• 95. تکنیک‌های جلوگیری از بن‌بست پیشرفته
• 96. مدیریت زمان‌بندی نخ‌ها در سطح سیستم‌عامل
• 97. تأثیر سیستم‌عامل بر عملکرد هم‌روندی
• 98. ارزیابی الگوریتم‌های هم‌روندی
• 99. برنامه‌نویسی هم‌روند امن (Secure Concurrency Programming)
• 100. ملاحظات قانونی و اخلاقی در استفاده از هم‌روندی (با رویکرد بومی)