فلش‌کارت‌های آموزشی راهنمای جامع برنامه‌نویسی هم‌روند در پایتون: چهار سطح موازی‌سازی

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره راهنمای جامع برنامه‌نویسی هم‌روند در پایتون: چهار سطح موازی‌سازی

موضوع کلی: برنامه‌نویسی کاربردی و بهینه‌سازی

موضوع میانی: برنامه‌نویسی هم‌روند (Concurrency) در پایتون

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی هم‌روند در پایتون
• 2. مفهوم پردازش موازی و هم‌روند
• 3. تفاوت بین پردازش موازی و هم‌روند
• 4. اهمیت هم‌روند در برنامه‌های کاربردی مدرن
• 5. مروری بر چهار سطح موازی‌سازی
• 6. سطح اول: مدیریت رشته‌ها (Threading)
• 7. مبانی کار با رشته‌ها در پایتون
• 8. ایجاد و مدیریت رشته‌ها
• 9. همگام‌سازی رشته‌ها با استفاده از قفل‌ها
• 10. مدیریت منابع مشترک بین رشته‌ها
• 11. مشکلات رایج در برنامه‌نویسی رشته‌ای (Race Conditions)
• 12. استفاده از صف‌های امن در پایتون
• 13. مدیریت بهبودیافته خطاها در رشته‌ها
• 14. پایان‌نامه‌های رشته‌ای و جمع‌آوری نتایج
• 15. استفاده از ThreadPoolExecutor
• 16. کاربرد رشته‌ها در عملیات ورودی/خروجی (I/O Bound Tasks)
• 17. بهینه‌سازی برنامه‌های I/O Bound با رشته‌ها
• 18. محدودیت‌های رشته‌ها در پایتون (Global Interpreter Lock - GIL)
• 19. سطح دوم: مدیریت فرآیندها (Multiprocessing)
• 20. مبانی کار با فرآیندها در پایتون
• 21. ایجاد و مدیریت فرآیندها
• 22. ارتباط بین فرآیندها (Inter-Process Communication - IPC)
• 23. استفاده از صف‌ها (Queues) برای ارتباط بین فرآیندها
• 24. استفاده از Pipe برای ارتباط دوطرفه
• 25. اشتراک‌گذاری حافظه (Shared Memory) بین فرآیندها
• 26. مدیریت فرآیندهای فرزند و والد
• 27. استفاده از ProcessPoolExecutor
• 28. کاربرد فرآیندها در عملیات CPU Bound Tasks
• 29. غلبه بر محدودیت GIL با استفاده از فرآیندها
• 30. مقایسه رشته‌ها و فرآیندها برای سناریوهای مختلف
• 31. مدیریت منابع در محیط چند فرآیندی
• 32. بهینه‌سازی برنامه‌های CPU Bound با فرآیندها
• 33. سطح سوم: برنامه‌نویسی ناهم‌روند (Asyncio)
• 34. مبانی برنامه‌نویسی ناهم‌روند
• 35. مفهوم event loop و coroutines
• 36. نوشتن اولین برنامه ناهم‌روند
• 37. استفاده از await و async
• 38. مدیریت وظایف ناهم‌روند
• 39. همگام‌سازی در برنامه‌های ناهم‌روند
• 40. مدیریت ورودی/خروجی ناهم‌روند
• 41. استفاده از aiohttp برای درخواست‌های وب ناهم‌روند
• 42. کاربرد asyncio در شبکه‌سازی
• 43. مدیریت خطاها در برنامه‌های ناهم‌روند
• 44. مقایسه asyncio با رشته‌ها و فرآیندها
• 45. بهینه‌سازی برنامه‌های I/O Bound با asyncio
• 46. سطح چهارم: ابزارهای پیشرفته و کتابخانه‌های موازی‌سازی
• 47. معرفی کتابخانه‌های پیشرفته برای موازی‌سازی
• 48. استفاده از Dask برای محاسبات توزیع‌شده
• 49. موازی‌سازی با استفاده از Ray
• 50. مفاهیم محاسبات توزیع‌شده
• 51. مدیریت خوشه‌های محاسباتی
• 52. بهینه‌سازی عملکرد در مقیاس بزرگ
• 53. استفاده از Numba برای شتاب‌دهی کد NumPy
• 54. موازی‌سازی خودکار با Numba
• 55. کاربرد Numba در محاسبات علمی
• 56. معرفی Cython برای ترکیب C و Python
• 57. بهینه‌سازی بخش‌های حساس به عملکرد با Cython
• 58. کدنویسی موازی با Cython
• 59. مقایسه و انتخاب ابزار مناسب برای موازی‌سازی
• 60. مثال‌های کاربردی از موازی‌سازی در پایتون
• 61. کاربرد در تحلیل داده‌ها
• 62. کاربرد در یادگیری ماشین
• 63. کاربرد در پردازش تصویر
• 64. کاربرد در پردازش زبان طبیعی
• 65. کاربرد در توسعه وب
• 66. کاربرد در شبیه‌سازی
• 67. کاربرد در رباتیک
• 68. کاربرد در اینترنت اشیاء (IoT)
• 69. ملاحظات امنیتی در برنامه‌نویسی هم‌روند
• 70. مدیریت حافظه در برنامه‌های موازی
• 71. اشکال‌زدایی برنامه‌های هم‌روند
• 72. تست و اعتبارسنجی برنامه‌های موازی
• 73. روش‌های سنجش عملکرد برنامه‌های هم‌روند
• 74. بهینه‌سازی نهایی کد
• 75. ملاحظات معماری برای برنامه‌های مقیاس‌پذیر
• 76. اصول طراحی سیستم‌های توزیع‌شده
• 77. نکات پایانی و چشم‌انداز آینده
• 78. جمع‌بندی مباحث چهار سطح موازی‌سازی
• 79. مروری بر بهترین شیوه‌ها در برنامه‌نویسی هم‌روند
• 80. راهنمایی برای انتخاب رویکرد مناسب
• 81. آینده برنامه‌نویسی موازی در پایتون
• 82. پروژه‌های عملی برای تمرین موازی‌سازی
• 83. منابع تکمیلی برای مطالعه بیشتر