توضیحات

آموزش مبانی چندریسمانی (Multithreading) و برنامه نویسی همزمان در جاوا

نام دوره : Concurrency, Multithreading and Parallel Computing in Java

پیش نیاز:

• آشنایی اولیه با جاوا (مبانی ارث‌بری و برنامه‌نویسی شی‌گرا)

توضیحات

این دوره به مبانی چندریسمانی (Multithreading) و برنامه‌نویسی همزمان (Concurrent Programming) با برخی مفاهیم محاسبات موازی می‌پردازد.

در قرن ۲۱، با ظهور کلان‌داده‌ها (Big Data) و یادگیری ماشین (Machine Learning)، این موضوع اهمیت بسیاری پیدا کرده است.

در این دوره مفاهیم سطح پایین همچون ریسمان‌ها (Threads)، همگام‌سازی (Synchronization) و قفل‌ها (Locks) را بررسی می‌کنیم.

در فصل دوم با کتابخانه‌های همزمان جاوا آشنا می‌شوید؛ جاوا کلاس‌ها و واسط‌های داخلی متعددی برای پیاده‌سازی برنامه‌های چندریسمانی فراهم کرده است.

همچنین پروژه‌های کوچکی مانند مسئله فیلسوفان غذاخور و شبیه‌سازی دانشجویان در کتابخانه را توسعه می‌دهیم. در نهایت، محاسبات موازی و مدل MapReduce را بررسی خواهیم کرد.

سرفصل‌های دوره آموزش مبانی چندریسمانی (Multithreading)  و برنامه نویسی همزمان در جاوا

بخش ۱ – نظریه چندریسمانی:

• نظریه پشت چندریسمانی
• مزایا و معایب چندریسمانی
• چرخه زندگی یک ریسمان

بخش ۲ – مدیریت ریسمان‌ها:

• شروع ریسمان‌ها (واسط Runnable و کلاس Thread)
• کلیدواژه join
• ریسمان‌های پس‌زمینه (Daemon Threads)

بخش ۳ – ارتباط بین ریسمان‌ها:

• مدیریت حافظه ریسمان‌ها
• همگام‌سازی و بلوک‌های همگام‌شده
• قفل‌ها
• wait و notify
• مسئله تولیدکننده-مصرف‌کننده و راه‌حل آن
• مجموعه‌های همزمان
• Latch، Cyclic Barrier و Blocking Queue
• صف‌های تأخیری (Delay Queue)، صف‌های اولویتی (Priority Queue) و نقشه‌های همزمان (Concurrent Maps)

بخش ۴ – مفاهیم چندریسمانی:

• کلمه کلیدی volatile
• بن‌بست‌ها (Deadlocks) و شبه‌بن‌بست‌ها (Livelocks)
• Semaphore و Mutex
• مسئله فیلسوفان غذاخور
• شبیه‌سازی کتابخانه

بخش ۵ – اجراکننده‌ها و سرویس‌های اجرا:

• استفاده از Executors
• آشنایی با ExecutorServices

بخش ۶ – مجموعه‌های همزمان:

• همگام‌سازی با مجموعه‌ها
• Latches
• Cyclic Barriers
• صف‌های تأخیری و اولویتی
• Concurrent HashMaps
• CopyOnWriteArrayLists

بخش ۷ – شبیه‌سازی‌ها:

• مسئله فیلسوفان غذاخور
• مسئله کتابخانه

بخش ۸ – الگوریتم‌های موازی:

• محاسبات موازی چیست؟
• مرتب‌سازی ادغامی موازی (Parallel Merge Sort)
• الگوریتم‌های موازی

بخش ۹ – چارچوب Fork-Join:

• معرفی چارچوب Fork-Join
• پیدا کردن مقدار بیشینه به روش موازی

بخش ۱۰ – Stream API:

• توضیح Stream API با مثال‌ها
• جریان‌های ترتیبی (Sequential Streams) و موازی (Parallel Streams)

بخش ۱۱ – ریسمان‌های مجازی:

• آشنایی با ریسمان‌های پلتفرمی و ریسمان‌های مجازی
• ایجاد و مدیریت ریسمان‌های مجازی
• StructuredTaskScope و Subtask
• مفهوم Delimited Continuation

بخش ۱۲ – کلان‌داده و MapReduce:

• معرفی MapReduce
• ترکیب MapReduce با چارچوب Fork-Join

دوره آموزش مبانی چندریسمانی (Multithreading) و برنامه نویسی همزمان در جاوا  برای چه کسانی است:

• این دوره برای دانشجویانی مناسب است که می‌خواهند تسلط خوبی بر چندریسمانی در جاوا پیدا کنند یا نیاز به مرور سریع مفاهیم دارند.

بخشی از دوره :