فلش‌کارت‌های آموزشی مدیریت حالت مشترک در سیستم‌های همزمان: راهکارهای عملی و الگوهای طراحی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره مدیریت حالت مشترک در سیستم‌های همزمان: راهکارهای عملی و الگوهای طراحی

موضوع کلی: برنامه‌نویسی همزمان و موازی

موضوع میانی: معماری سیستم‌های چندرشته‌ای

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مفاهیم پایه‌ای برنامه‌نویسی همزمان
• 2. مقدمه‌ای بر سیستم‌های چندرشته‌ای
• 3. چالش‌های مدیریت حالت مشترک
• 4. مسائل ناشی از رقابت داده‌ها
• 5. قفل‌ها و mutexها: مفاهیم و کاربردها
• 6. semaphoreها و کاربردهای آن‌ها
• 7. متغیرهای شرطی و هماهنگ‌سازی رشته‌ها
• 8. بررسی دقیق deadlock و راهکارهای جلوگیری از آن
• 9. شناسایی و رفع race conditionها
• 10. معماری حافظه و مدل‌های حافظه
• 11. اثرات حافظه نهان بر برنامه‌نویسی همزمان
• 12. دستورات اتمی و عملیات بدون قفل
• 13. استفاده از دستورات compare-and-swap (CAS)
• 14. الگوی طراحی immutable data structure
• 15. استفاده از صف‌ها و کالکشن‌های ایمن برای رشته‌ها
• 16. مدیریت حافظه در سیستم‌های چندرشته‌ای
• 17. جمع‌آوری زباله همزمان (Concurrent Garbage Collection)
• 18. استفاده از thread poolها برای مدیریت منابع
• 19. الگوی Actor و پیاده‌سازی آن
• 20. الگوی Master-Worker و کاربردها
• 21. الگوی Pipeline و موازی‌سازی وظایف
• 22. استفاده از message passing برای هماهنگ‌سازی
• 23. معرفی کتابخانه‌های همزمان رایج
• 24. بررسی کتابخانه pthreads (POSIX Threads)
• 25. استفاده از کتابخانه threading در پایتون
• 26. کار با کتابخانه‌های همزمان در جاوا
• 27. مدیریت استثناها در برنامه‌های همزمان
• 28. آزمایش و دیباگ برنامه‌های همزمان
• 29. ابزارهای تحلیل و پروفایل برنامه‌های چندرشته‌ای
• 30. استفاده از logها برای ردیابی خطاها
• 31. تکنیک‌های تست واحد برای کد همزمان
• 32. معماری میکروسرویس‌ها و هماهنگ‌سازی
• 33. استفاده از صف‌های پیام برای ارتباط بین سرویس‌ها
• 34. مدیریت تراکنش‌ها در سیستم‌های توزیع‌شده
• 35. الگوی Saga برای مدیریت تراکنش‌های پیچیده
• 36. استفاده از distributed lockها
• 37. معرفی پایگاه‌داده‌های NoSQL و پشتیبانی از همزمانی
• 38. استفاده از Redis برای مدیریت حالت مشترک
• 39. استفاده از MongoDB برای ذخیره‌سازی داده‌های همزمان
• 40. الگوی Event Sourcing و کاربردها
• 41. استفاده از CQRS (Command Query Responsibility Segregation)
• 42. معماری مبتنی بر رویداد (Event-Driven Architecture)
• 43. الگوی Publisher-Subscriber و پیاده‌سازی آن
• 44. استفاده از Kafka برای جریان داده‌های همزمان
• 45. برنامه‌نویسی غیرمسدودکننده (Non-Blocking Programming)
• 46. استفاده از async/await در پایتون و جاوا
• 47. برنامه‌نویسی Reactive و Stream Processing
• 48. معرفی کتابخانه RxJava و ReactiveX
• 49. استفاده از CompletableFuture در جاوا
• 50. الگوی Backpressure و مدیریت بار
• 51. بهینه‌سازی عملکرد برنامه‌های همزمان
• 52. شناسایی و رفع گلوگاه‌ها
• 53. استفاده از تکنیک‌های caching
• 54. مدیریت منابع محدود در سیستم‌های همزمان
• 55. معماری سیستم‌های Real-Time
• 56. استفاده از RTOS (Real-Time Operating System)
• 57. برنامه‌نویسی برای سیستم‌های Embedded
• 58. چالش‌های امنیت در برنامه‌نویسی همزمان
• 59. جلوگیری از حملات Denial of Service (DoS)
• 60. استفاده از رمزنگاری برای محافظت از داده‌ها
• 61. مدیریت هویت و دسترسی در سیستم‌های همزمان
• 62. الگوهای طراحی برای سیستم‌های توزیع‌شده
• 63. استفاده از CAP theorem برای انتخاب معماری
• 64. تکنیک‌های تحمل خطا (Fault Tolerance)
• 65. استفاده از redundancy و replication
• 66. استفاده از circuit breaker pattern
• 67. نظارت و مانیتورینگ سیستم‌های همزمان
• 68. جمع‌آوری متریک‌های عملکرد
• 69. استفاده از داشبوردهای مانیتورینگ
• 70. بررسی لاگ‌ها و تحلیل رفتار سیستم
• 71. مطالعه موردی: پیاده‌سازی یک سیستم نوبت‌دهی همزمان
• 72. مطالعه موردی: طراحی یک سیستم مدیریت موجودی همزمان
• 73. آینده برنامه‌نویسی همزمان و موازی
• 74. معرفی تکنولوژی‌های جدید در این حوزه
• 75. چالش‌های پیش رو در توسعه سیستم‌های همزمان