فلش‌کارت‌های آموزشی همزمانی حرفه‌ای در C#: تسلط بر Primitiveهای Thread Synchronization و برنامه‌نویسی بدون Race Condition

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره همزمانی حرفه‌ای در C#: تسلط بر Primitiveهای Thread Synchronization و برنامه‌نویسی بدون Race Condition

موضوع کلی: برنامه‌نویسی پیشرفته و همزمانی در سی‌شارپ

موضوع میانی: همزمانی، Threading و Synchronization در C#

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی همزمانی و مدل اجرای Threadها در C#
• 2. تفاوت Concurrency و Parallelism در برنامه‌های .NET
• 3. چرخهٔ حیات Thread و مدیریت اجرای همزمان
• 4. مشکلات دسترسی همزمان به داده‌های مشترک
• 5. Race Condition و روش‌های بازتولید آن
• 6. Data Race و پیامدهای آن در برنامه‌های چندنخی
• 7. Atomicity و اهمیت عملیات اتمیک
• 8. Memory Visibility و مشاهده‌پذیری تغییرات بین Threadها
• 9. Memory Ordering و مدل حافظه در .NET
• 10. نقش Compiler و CPU در بازترتیب عملیات
• 11. مفهوم Critical Section و حفاظت از منابع مشترک
• 12. قفل‌گذاری با lock و Monitor
• 13. Monitor.Enter و Monitor.Exit و الگوی صحیح استفاده
• 14. Monitor.TryEnter و جلوگیری از انتظار نامحدود
• 15. Wait و Pulse برای هماهنگ‌سازی Threadها
• 16. PulseAll و بیدار کردن چند Thread منتظر
• 17. AutoResetEvent و سیگنال‌دهی بین Threadها
• 18. ManualResetEvent و کنترل جریان چند Thread
• 19. ManualResetEventSlim و کاربرد آن در انتظارهای کوتاه
• 20. EventWaitHandle و هماهنگ‌سازی مبتنی بر Handle
• 21. Semaphore برای محدودکردن دسترسی همزمان
• 22. SemaphoreSlim و تفاوت آن با Semaphore
• 23. استفاده از WaitHandleها در سناریوهای چندنخی
• 24. Mutex برای همزمانی بین Processها
• 25. تفاوت Mutex، Monitor و Semaphore
• 26. ReaderWriterLockSlim برای دسترسی همزمان خواندن و نوشتن
• 27. Read Lock و Write Lock در ReaderWriterLockSlim
• 28. Upgradeable Read Lock و کاربرد آن
• 29. بازگشت‌پذیری Lockها و مفهوم Recursion
• 30. SpinLock و انتظار چرخشی برای Critical Sectionهای کوتاه
• 31. SpinWait و کاهش هزینهٔ انتظار فعال
• 32. Interlocked برای عملیات اتمیک روی داده‌ها
• 33. عملیات Increment،Decrement و Add با Interlocked
• 34. CompareExchange و پیاده‌سازی الگوهای Lock-Free
• 35. Exchange و دسترسی اتمیک به مقادیر مشترک
• 36. Volatile و تضمین مشاهده‌پذیری حافظه
• 37. تفاوت volatile با عملیات اتمیک
• 38. Volatile.Read و Volatile.Write
• 39. Thread.MemoryBarrier و کنترل ترتیب دسترسی به حافظه
• 40. ThreadLocal برای نگهداری دادهٔ اختصاصی هر Thread
• 41. ThreadStatic و محدودیت‌های آن
• 42. SynchronizationContext و زمینهٔ اجرای کد همزمان
• 43. Task و ارتباط آن با Primitiveهای Thread Synchronization
• 44. Synchronization در ThreadPool
• 45. همگام‌سازی با TaskCompletionSource
• 46. CancellationToken و هماهنگ‌سازی لغو عملیات
• 47. WaitHandle و CancellationToken در سناریوهای ترکیبی
• 48. BlockingCollection و الگوی Producer-Consumer
• 49. ConcurrentQueue و هماهنگ‌سازی صف‌های چندنخی
• 50. ConcurrentStack و دسترسی همزمان به Stack
• 51. ConcurrentDictionary و مدیریت داده‌های مشترک
• 52. ConcurrentBag و سناریوهای استفاده
• 53. تفاوت Collectionهای همزمان با Lockهای دستی
• 54. پیاده‌سازی Producer-Consumer با Primitiveهای همزمانی
• 55. پیاده‌سازی Thread-Safe Counter
• 56. پیاده‌سازی Thread-Safe Cache
• 57. ساخت Lazy Initialization ایمن در برابر Thread
• 58. Double-Checked Locking و ملاحظات حافظه
• 59. Deadlock و شرایط ایجاد آن
• 60. تشخیص و جلوگیری از Deadlock
• 61. Lock Ordering و جلوگیری از چرخهٔ وابستگی
• 62. Livelock و تفاوت آن با Deadlock
• 63. Starvation و ناعادلانه‌شدن دسترسی به منابع
• 64. Contention و تأثیر آن بر کارایی
• 65. Timeout در Primitiveهای Synchronization
• 66. انتخاب Primitive مناسب بر اساس نوع مسئله
• 67. ترکیب چند Primitive برای ساخت پروتکل همزمانی
• 68. خطاهای رایج در استفاده از Lock و Monitor
• 69. مدیریت Exception در کدهای چندنخی
• 70. تست و بازتولید خطاهای Race Condition
• 71. تحلیل Thread Dump و وضعیت Threadها
• 72. دیباگ کردن Deadlock و Thread Contention
• 73. اندازه‌گیری هزینهٔ Synchronization
• 74. بهینه‌سازی Critical Sectionها
• 75. انتخاب بین Lock-Based و Lock-Free Design
• 76. طراحی ساختارهای داده با Interlocked
• 77. طراحی الگوریتم‌های Lock-Free پیشرفته
• 78. ملاحظات Memory Model در طراحی Lock-Free
• 79. مقایسهٔ Synchronization Primitiveها در سناریوهای واقعی
• 80. طراحی یک موتور Thread-Safe برای پردازش همزمان