فلش‌کارت‌های آموزشی تسلط بر الگوهای طراحی موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی کاربردی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره تسلط بر الگوهای طراحی موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی کاربردی

موضوع کلی: مهندسی نرم‌افزار

موضوع میانی: الگوهای طراحی نرم‌افزار

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. در اینجا 100 سرفصل برای دوره آموزشی "تسلط بر الگوهای طراحی موازی: از تئوری تا پیاده‌سازی کاربردی" با الهام از کتاب "الگوهای طراحی در برنامه‌نویسی موازی" آورده شده است:
• 2. مقدمه‌ای بر ضرورت و چالش‌های برنامه‌نویسی موازی
• 3. تاریخچه تکاملی پردازش موازی و نیاز به الگوها
• 4. مفاهیم بنیادین پردازش موازی: ریسک‌ها، مزایا و فرصت‌ها
• 5. انواع موازی‌سازی: داده‌ای، وظیفه‌ای و سخت‌افزاری
• 6. تفاوت بین موازی‌سازی و همزمانی
• 7. مدل‌های اجرایی پردازش موازی: SIMD، MIMD
• 8. معماری‌های سخت‌افزاری کلیدی برای پردازش موازی
• 9. حافظه مشترک در مقابل حافظه توزیع شده
• 10. مسائل اساسی در برنامه‌نویسی موازی: همگام‌سازی، ارتباطات
• 11. مفهوم ریس (Race Condition) و راه‌های پیشگیری از آن
• 12. مفهوم بن‌بست (Deadlock) و راهکارهای تشخیص و جلوگیری
• 13. قفل‌ها (Locks) و انواع مختلف آن‌ها
• 14. قفل‌های انحصاری (Exclusive Locks) و کاربردهایشان
• 15. قفل‌های قابل اشتراک (Shared Locks) و قفل‌های انحصاری
• 16. قفل‌های خواننده-نویسنده (Reader-Writer Locks)
• 17. semahores و کاربردهایشان در مدیریت منابع
• 18. Monitors به عنوان ابزاری برای هماهنگ‌سازی
• 19. متغیرهای شرطی (Condition Variables) و نقش آن‌ها
• 20. all-or-nothing atomicity و اهمیت آن
• 21. عملیات اتمیک (Atomic Operations) و موارد استفاده
• 22. الگوهای طراحی سطح پایین: Lock Decomposition
• 23. الگوهای طراحی سطح پایین: Lock Coupling
• 24. الگوهای طراحی سطح پایین: Guarded Blocks
• 25. الگوهای طراحی سطح پایین: Scheduled Execution
• 26. الگوهای طراحی سطح پایین: Balking
• 27. الگوهای طراحی سطح پایین: Timeout
• 28. الگوهای طراحی سطح پایین: Single-Threaded Execution
• 29. الگوهای طراحی سطح پایین: Thread-Specific Storage
• 30. الگوهای طراحی سطح پایین: Immutable Objects
• 31. الگوهای طراحی سطح پایین: Active Object
• 32. مفهوم Task و Thread Pool
• 33. الگوی Task Decomposition
• 34. الگوی Task Composition
• 35. الگوی Parallel Algorithm
• 36. الگوی Pipeline
• 37. الگوی Map-Reduce
• 38. الگوی Fork-Join
• 39. الگوی Recursive Task Decomposition
• 40. الگوی Master-Worker
• 41. الگوی Worker-Pool
• 42. الگوی Producer-Consumer
• 43. الگوی Monitor Object
• 44. الگوی Active Object
• 45. الگوی Immutable Data
• 46. الگوی Copy-on-Write
• 47. الگوی Read-Write Lock
• 48. الگوی Barrier
• 49. الگوی Cyclic Barrier
• 50. الگوی Count-Down Latch
• 51. الگوی Future و Promise
• 52. الگوی CompletableFuture در جاوا
• 53. الگوی Actor Model
• 54. الگوی Message Passing
• 55. الگوی Publish-Subscribe
• 56. الگوی Event-Driven Architecture
• 57. الگوی Reactive Programming
• 58. الگوی Asynchronous I/O
• 59. الگوی Futures در C++
• 60. الگوی Coroutines
• 61. الگوی Generators
• 62. الگوی Parallel Collections
• 63. الگوی Parallel Streams در جاوا
• 64. الگوی Parallel Data Structures
• 65. الگوی Concurrent Data Structures
• 66. الگوی Lock-Free Data Structures
• 67. الگوی Wait-Free Data Structures
• 68. الگوی Transactional Memory
• 69. الگوی Software Transactional Memory (STM)
• 70. الگوی Branch Prediction و تاثیر آن بر موازی‌سازی
• 71. الگوی Cache Coherence
• 72. الگوی False Sharing و راهکارهای آن
• 73. الگوی Memory Ordering
• 74. الگوی Memory Barriers
• 75. الگوی Volatile Keyword
• 76. الگوی Memory Model در زبان‌های برنامه‌نویسی
• 77. اشتباهات رایج در برنامه‌نویسی موازی
• 78. نکات کلیدی برای طراحی سیستم‌های موازی قوی
• 79. معیارهای ارزیابی و اندازه‌گیری عملکرد در سیستم‌های موازی
• 80. ابزارهای اشکال‌زدایی (Debugging) برای برنامه‌های موازی
• 81. تست و اعتبارسنجی برنامه‌های موازی
• 82. الگوهای امنیتی در برنامه‌نویسی موازی
• 83. ملاحظات مربوط به مقیاس‌پذیری (Scalability)
• 84. پرهیز از وابستگی‌های زمانی (Timing Dependencies)
• 85. استفاده از ابزارهای تحلیل استاتیک برای شناسایی مشکلات موازی
• 86. ملاحظات مربوط به مصرف انرژی در پردازش موازی
• 87. آینده الگوهای طراحی در برنامه‌نویسی موازی
• 88. الگوهای طراحی برای پردازش توزیع شده و موازی
• 89. الگوهای طراحی برای سیستم‌های بلادرنگ (Real-time)
• 90. ارتباط الگوهای طراحی موازی با میکروسرویس‌ها
• 91. جمع‌بندی و ارائه راهنمای نهایی برای انتخاب الگوها
• 92. مطالعات موردی (Case Studies) از پیاده‌سازی الگوهای موازی در دنیای واقعی