فلش‌کارت‌های آموزشی کدنویسی تمیز در محیط‌های همزمان (Concurrency)

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره کدنویسی تمیز در محیط‌های همزمان (Concurrency)

موضوع کلی: برنامه نویسی

موضوع میانی: کدنویسی تمیز (Clean Code)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. موضوع کلی: برنامه‌نویسی
• 2. موضوع میانی: کدنویسی تمیز (Clean Code)
• 3. عنوان دوره: کدنویسی تمیز در محیط‌های همزمان (Concurrency)
• 4. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی تمیز (Clean Code)
• 5. اهمیت کد تمیز در سیستم‌های همزمان
• 6. مقدمه‌ای بر همزمانی (Concurrency) و موازی‌سازی (Parallelism)
• 7. تفاوت Concurrency و Parallelism در عمل
• 8. مزایای استفاده از Concurrency در طراحی سیستم‌ها
• 9. چالش‌های برنامه‌نویسی همزمان: مروری بر دشواری‌ها
• 10. فرآیندها (Processes) در مقابل ریسه‌ها (Threads)
• 11. مدیریت منابع و ارتباط بین Processes و Threads
• 12. مدل‌های حافظه در سیستم‌های همزمان (Memory Models)
• 13. مفهوم "حالت اشتراکی" (Shared State) و مخاطرات آن
• 14. اصول نام‌گذاری مناسب در کد همزمان
• 15. توابع و متدهای کوچک با مسئولیت واحد در Concurrency
• 16. پرهیز از اثرات جانبی (Side Effects) در توابع همزمان
• 17. کامنت‌گذاری هدفمند و خوانا در کد همزمان
• 18. قالب‌بندی (Formatting) و ساختاربندی کد همزمان
• 19. طراحی اشیاء و ساختارهای داده تمیز برای همزمانی
• 20. مدیریت خطا و استثناها در محیط‌های همزمان
• 21. مفهوم مرزها (Boundaries) در طراحی سیستم‌های همزمان
• 22. اعمال اصول SOLID در برنامه‌نویسی همزمان
• 23. قاعده "کمترین دانش" (Least Knowledge) در سیستم‌های توزیع‌شده
• 24. شرایط مسابقه (Race Conditions): تشخیص و پیشگیری
• 25. بن‌بست (Deadlock): تعریف، علل و مکانیزم‌های پیشگیری
• 26. قفل‌ماندگی (Livelock) و تفاوت آن با Deadlock
• 27. گرسنگی (Starvation) ریسه‌ها و راه‌های مقابله
• 28. مسائل دیدپذیری حافظه (Memory Visibility Issues) و راه حل‌ها
• 29. مفهوم اتمی بودن (Atomicity) عملیات در Concurrency
• 30. کلمه کلیدی Volatile و کاربرد صحیح آن
• 31. مکانیزم Synchronized (یا Mutex) و بلوک‌های کد محافظت‌شده
• 32. انواع قفل‌ها (Locks): Mutex، ReentrantLock و کاربردها
• 33. استفاده صحیح از Mutex و Guards برای حفاظت از داده
• 34. سمافورها (Semaphores) برای کنترل دسترسی
• 35. متغیرهای شرطی (Condition Variables) برای هماهنگی ریسه‌ها
• 36. Pools of Threads (Thread Pools) و مدیریت کارآمد ریسه‌ها
• 37. Future و Promise برای مدیریت نتایج ناهمزمان
• 38. Executor Services و زمان‌بندی (Scheduling) وظایف
• 39. Cancelable Tasks و مکانیزم‌های توقف (Shutdown) graceful
• 40. چگونگی جلوگیری از Deadlock با ترتیب قفل‌گذاری
• 41. انتخاب محدوده و زمان مناسب برای قفل‌گذاری
• 42. سربار قفل‌گذاری (Lock Overhead) و استراتژی‌های کاهش آن
• 43. استفاده از ReadWriteLock برای بهبود کارایی خواندن و نوشتن
• 44. کاهش حالت اشتراکی: سنگ بنای کد همزمان تمیز
• 45. اهمیت تغییرناپذیری (Immutability) در Concurrency
• 46. طراحی اشیاء و داده‌های تغییرناپذیر
• 47. داده‌های تغییرناپذیر (Immutable Data) و Thread Safety ذاتی
• 48. جداسازی نگرانی‌ها (Separation of Concerns) در طراحی همزمان
• 49. کپسوله‌سازی (Encapsulation) و پنهان‌سازی جزئیات همزمانی
• 50. طراحی API های همزمان با رابط کاربری تمیز
• 51. پرهیز از وضعیت گلوبال (Global State) در سیستم‌های همزمان
• 52. استفاده از Thread-Safe Collections (مثال: ConcurrentHashMap)
• 53. Atomic Variables (AtomicInteger, AtomicLong) و کاربردهایشان
• 54. ساختارهای داده با قابلیت همزمانی (Concurrent Data Structures)
• 55. طراحی تابع با اثر جانبی کنترل‌شده (Controlled Side Effects)
• 56. استراتژی‌های تبدیل کد تک‌ریسه به همزمان (Concurrency Transformation)
• 57. اصول طراحی سرویس‌های همزمان با قابلیت اطمینان بالا
• 58. مدیریت منابع در محیط‌های همزمان به شیوه تمیز
• 59. الگوهای طراحی برای مقیاس‌پذیری (Scalability) در Concurrency
• 60. رویکردهای Eventual Consistency در سیستم‌های توزیع‌شده
• 61. مفهوم Idempotence در عملیات همزمان و توزیع‌شده
• 62. مدیریت Timeouts و Cancellation در عملیات همزمان
• 63. مدیریت منابع خارجی (فایل، شبکه، دیتابیس) به صورت همزمان
• 64. الگوی Producer-Consumer: طراحی و پیاده‌سازی تمیز
• 65. الگوی Worker Thread Pool برای پردازش موازی
• 66. الگوی Reader-Writer Lock برای دسترسی به داده
• 67. الگوی Fork-Join: تقسیم و حل مسئله
• 68. الگوی Pipeline برای پردازش داده‌های جریانی
• 69. الگوی Actor Model: مبانی و اصول طراحی
• 70. پیاده‌سازی سیستم‌های Actor-based (مقدمه بر فریم‌ورک‌ها)
• 71. مفهوم CSP (Communicating Sequential Processes) و کانال‌ها
• 72. کانال‌ها (Channels) برای ارتباط امن بین ریسه‌ها
• 73. برنامه‌نویسی رویدادمحور (Event-Driven Programming) در Concurrency
• 74. مبانی برنامه‌نویسی واکنش‌گرا (Reactive Programming)
• 75. Flow API (یا Reactive Streams) و مدیریت جریان داده
• 76. الگوهای Lock-Free (مقدمه و عملیات CAS)
• 77. مفاهیم اولیه از Software Transactional Memory (STM)
• 78. استفاده از Parallel Stream و Parallel Collections
• 79. چالش‌های ذاتی تست کد همزمان
• 80. رویکردهای تست واحد (Unit Testing) برای اجزای همزمان
• 81. تزریق وابستگی (Dependency Injection) برای بهبود تست‌پذیری همزمان
• 82. Mocking و Stubbing در تست‌های همزمان
• 83. شبیه‌سازی شرایط مسابقه و بن‌بست در محیط تست
• 84. ابزارهای کمکی برای تست همزمانی (مثال: Awaitility)
• 85. تست‌های یکپارچه‌سازی (Integration Testing) برای سیستم‌های همزمان
• 86. تست‌های کارایی (Performance Testing) در محیط‌های همزمان
• 87. اندازه‌گیری Throughput، Latency و Scalability در تست‌ها
• 88. تست‌های بار (Load Testing) و استرس (Stress Testing)
• 89. تست‌های پایداری (Stability Testing) و تحمل خطا (Fault Tolerance)
• 90. استفاده از Property-Based Testing برای یافتن باگ‌های همزمانی
• 91. طراحی کد همزمان برای بهبود تست‌پذیری
• 92. گزارش‌دهی دقیق و قابل فهم از نتایج تست‌های همزمانی
• 93. بازسازی (Refactoring) کد همزمان برای بهبود تست‌پذیری
• 94. مانیتورینگ (Monitoring) برنامه‌های همزمان در Production
• 95. ابزارهای Debugging و پروفایلینگ (Profiling) برای سیستم‌های همزمان
• 96. ردیابی (Tracing) و لاگ‌برداری (Logging) ساختاریافته در محیط‌های همزمان
• 97. مدیریت خطا و Recovery در سیستم‌های توزیع‌شده و همزمان
• 98. ملاحظات امنیتی در برنامه‌نویسی همزمان
• 99. انتخاب مدل همزمانی مناسب برای معماری پروژه
• 100. بازنگری و Refactoring کد همزمان قدیمی (Legacy Code)