فلش‌کارت‌های آموزشی برنامه‌نویسی چندنخی حرفه‌ای؛ از Thread و Synchronization تا طراحی برنامه‌های همزمان و ایمن

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره برنامه‌نویسی چندنخی حرفه‌ای؛ از Thread و Synchronization تا طراحی برنامه‌های همزمان و ایمن

موضوع کلی: برنامه‌نویسی پیشرفته و همزمانی

موضوع میانی: برنامه‌نویسی چندنخی و مدیریت اجرای همزمان در نرم‌افزار

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مبانی برنامه‌نویسی همزمان و چندنخی
• 2. تفاوت پردازش، Thread و اجرای همزمان
• 3. مزایا و محدودیت‌های برنامه‌های چندنخی
• 4. معماری برنامه‌های Multi-Threaded
• 5. چرخه حیات Thread و وضعیت‌های اجرایی
• 6. ایجاد و اجرای Threadها
• 7. مدیریت Thread با Thread Pool
• 8. ارسال وظایف به Threadهای اجرایی
• 9. مدیریت همزمان چندین وظیفه
• 10. مفهوم Shared State در برنامه‌های چندنخی
• 11. شرایط رقابتی و Race Condition
• 12. شناسايی و پیشگیری از Data Race
• 13. مفهوم Thread Safety
• 14. همگام‌سازی دسترسی به داده‌های مشترک
• 15. استفاده از Mutex و Lock
• 16. مدیریت Critical Section
• 17. استفاده از Semaphore برای کنترل دسترسی
• 18. مفهوم Monitor و Synchronization Primitiveها
• 19. قفل‌های بازگشتی و Reentrant Lock
• 20. Deadlock و شرایط ایجاد آن
• 21. روش‌های پیشگیری از Deadlock
• 22. تشخیص و رفع Deadlock
• 23. Starvation و Thread Scheduling
• 24. Livelock و تفاوت آن با Deadlock
• 25. مدیریت ترتیب اجرای Threadها
• 26. هماهنگ‌سازی Threadها با Condition Variable
• 27. ارتباط و تبادل داده میان Threadها
• 28. Thread-safe Queue و Producer-Consumer
• 29. الگوی Producer-Consumer در برنامه‌های چندنخی
• 30. مدیریت Event و سیگنال‌دهی بین Threadها
• 31. استفاده از Future و Promise در اجرای همزمان
• 32. مدیریت نتیجه عملیات غیرهمزمان
• 33. مدیریت Exception در Threadها
• 34. لغو وظایف و کنترل چرخه اجرای آن‌ها
• 35. Graceful Shutdown در برنامه‌های چندنخی
• 36. مدیریت منابع مشترک در محیط چندنخی
• 37. Thread-safe بودن ساختارهای داده
• 38. ساختارهای داده Concurrent
• 39. Atomic Operation و کاربرد آن‌ها
• 40. مفهوم Memory Visibility
• 41. Memory Ordering و مدل حافظه
• 42. مشکلات کش پردازنده در اجرای همزمان
• 43. False Sharing و تأثیر آن بر کارایی
• 44. محدودیت‌های حافظه و همزمانی
• 45. تفاوت Concurrency و Parallelism
• 46. استفاده از چند هسته پردازنده
• 47. CPU-Bound و I/O-Bound در برنامه‌های چندنخی
• 48. انتخاب تعداد مناسب Threadها
• 49. Thread Pool و تنظیم اندازه Pool
• 50. Load Balancing میان Threadها
• 51. تقسیم وظایف برای اجرای موازی
• 52. Task Decomposition در برنامه‌های همزمان
• 53. الگوهای طراحی برای برنامه‌های چندنخی
• 54. Thread-per-Task و محدودیت‌های آن
• 55. Work Queue و Task Queue
• 56. Fork-Join و تقسیم محاسبات
• 57. Pipeline در پردازش چندنخی
• 58. اجرای موازی عملیات مستقل
• 59. مدیریت وابستگی میان وظایف همزمان
• 60. طراحی APIهای Thread-safe
• 61. کپسوله‌سازی وضعیت مشترک
• 62. Immutable Objectها در برنامه‌های همزمان
• 63. کاهش نیاز به Lock با طراحی مناسب
• 64. استفاده از Message Passing به جای Shared State
• 65. مدیریت تراکنش و منابع در اجرای همزمان
• 66. آزمایش و تست برنامه‌های چندنخی
• 67. ایجاد سناریوهای قابل تکرار برای Race Condition
• 68. تشخیص خطاهای زمان‌بندی Threadها
• 69. Debugging برنامه‌های همزمان
• 70. تحلیل Thread Dump و وضعیت Threadها
• 71. پروفایل‌گیری از برنامه‌های چندنخی
• 72. اندازه‌گیری Throughput و Latency
• 73. شناسایی Bottleneckهای همزمانی
• 74. تحلیل مصرف CPU در برنامه‌های چندنخی
• 75. تحلیل مصرف حافظه در اجرای همزمان
• 76. بهینه‌سازی Lock Contention
• 77. بهینه‌سازی Thread Pool
• 78. مقایسه عملکرد اجرای تک‌نخی و چندنخی
• 79. طراحی برنامه‌های مقیاس‌پذیر با Threadها
• 80. ملاحظات همزمانی در سیستم‌های چندپردازنده‌ای
• 81. مدیریت همزمانی در برنامه‌های Server-Side
• 82. طراحی سرویس‌های مقاوم در برابر خطاهای همزمانی
• 83. پیاده‌سازی یک برنامه چندنخی کامل
• 84. تحلیل و بهینه‌سازی یک سناریوی واقعی Multi-Threaded