فلش‌کارت‌های آموزشی توسعه‌ی چندنخی قطعی در جاوا: از تردهای پایه تا هم‌روندی بدون رقابت

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره توسعه‌ی چندنخی قطعی در جاوا: از تردهای پایه تا هم‌روندی بدون رقابت

موضوع کلی: برنامه‌نویسی چندنخی و هم‌روندی در جاوا

موضوع میانی: برنامه‌نویسی چندنخی پیش‌بینی‌پذیر و عاری از حالت رقابتی

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مفاهیم پایه‌ی چندنخی و هم‌روندی در جاوا
• 2. تفاوت بین برنامه‌نویسی چندنخی قطعی و غیرقطعی
• 3. چالش‌های حالت رقابتی (Race Condition) و رفتار غیرقطعی
• 4. مدیریت نخ‌ها با کلاس Thread و رابط Runnable
• 5. همگام‌سازی با کلمه‌ی کلیدی synchronized و قفل‌های داخلی
• 6. مدیریت قفل‌های صریح با ReentrantLock و ReadWriteLock
• 7. استفاده از اتمیک‌ها (AtomicInteger، AtomicReference و ...)
• 8. مدیریت خطاهای ناشی از شرط‌های رقابتی با ابزارهای تشخیص
• 9. معرفی مدل حافظه‌ی جاوا (JMM) و قوانین Happens-Before
• 10. مدیریت متغیرهای اشتراکی با کلمه‌ی کلیدی volatile
• 11. استفاده از ThreadLocal برای ایزوله‌سازی داده‌های هر نخ
• 12. معرفی ExecutorService و مدیریت نخ‌ها با Thread Pools
• 13. مدیریت تسک‌های زمان‌بندی‌شده با ScheduledExecutorService
• 14. استفاده از Callable و Future برای دریافت نتیجه‌ی تسک‌ها
• 15. مدیریت زمان‌بندی و اولویت‌بندی در چندنخی
• 16. مدیریت قطع و توقف ایمن نخ‌ها با مکانیسم‌های Interrupt
• 17. استفاده از CountDownLatch و CyclicBarrier برای هماهنگی نخ‌ها
• 18. مدیریت تبادل داده بین نخ‌ها با Exchanger
• 19. استفاده از Semaphore برای کنترل دسترسی هم‌روند به منابع
• 20. مدیریت صف‌های مسدودشونده (BlockingQueue) برای ارتباط بین نخ‌ها
• 21. معرفی Phaser برای هماهنگی پیشرفته‌ی نخ‌ها
• 22. استفاده از Fork/Join Framework برای پردازش موازی تقسیم‌وحل
• 23. مدیریت استثناهای درمانده (Uncaught Exception Handler) در نخ‌ها
• 24. آشنایی با کالکشن‌های هم‌روند (ConcurrentHashMap، CopyOnWriteArrayList)
• 25. مدیریت وضعیت اشتراکی بدون قفل با الگوریتم‌های Non-blocking
• 26. معرفی استریت‌های موازی (Parallel Streams) برای پردازش هم‌روند داده
• 27. آشنایی با مفاهیم Deterministic Execution و Record/Replay
• 28. معرفی ابزارهای تست چندنخی (JCStress، jClarity، و ...)
• 29. تکنیک‌های دیباگ و عیب‌یابی برنامه‌های چندنخی در IDEها
• 30. استفاده از Flight Recorder و JMC برای تحلیل رفتار نخ‌ها
• 31. مدیریت Deadlock و تکنیک‌های جلوگیری از آن
• 32. مدیریت Livelock و Starvation در برنامه‌های چندنخی
• 33. مدیریت Performance و Overhead در برنامه‌های چندنخی
• 34. الگوهای طراحی هم‌روند در جاوا (Producer-Consumer، Worker Pool)
• 35. مدیریت حافظه و Garbage Collection در برنامه‌های چندنخی
• 36. رعایت اصول Single Writer Principle برای کاهش رقابت
• 37. بهبود کارایی با استفاده از Thread Affinity و Pinning
• 38. استفاده از ابزارهای تحلیل آماری برای تشخیص ناهماهنگی‌ها
• 39. بررسی الگوهای خطا در برنامه‌های چندنخی بزرگ
• 40. مطالعه‌ی موردی: پیاده‌سازی یک سامانه‌ی پردازش تراکنش با چندنخی قطعی
• 41. مطالعه‌ی موردی: مهاجرت از synchronized به Lock و Atomic
• 42. پروژه‌ی نهایی: طراحی و پیاده‌سازی یک سیستم چندنخی قطعی برای یک کاربرد واقعی