همزمانی و Multithreading در جاوا: از مبتدی تا متوسط

آنچه یاد خواهید گرفت:

• یک بررسی سطح بالا از مدیریت پردازه توسط سیستم‌عامل
• یک بررسی سطح بالا از مدیریت thread توسط سیستم‌عامل
• تفاوت اساسی بین یک پردازه و یک thread
• چگونگی تعریف یک thread با استفاده از روش زیرکلاس‌سازی Thread
• چگونگی تعریف یک thread با پیاده‌سازی رابط Runnable
• حالت‌های مختلف یک thread و چرخه عمر آن
• چگونگی شروع thread‌ها با استفاده از متد ()start و ExecutorService
• استراتژی استفاده مجدد از thread‌ها که توسط ExecutorService به کار گرفته می‌شود
• چگونگی تعریف یک thread با پیاده‌سازی رابط Callable
• چگونگی استفاده از رابط Future به روش‌های مسدودکننده و غیرمسدودکننده
• کاربرد thread‌های daemon
• چگونگی عملکرد متدهای ()join. و ()interrupt. در Thread
• مفهوم data race و جزئیات آن
• چگونگی استفاده از کلیدواژه 'volatile' برای جلوگیری از data race
• مفهوم mutex / intrinsic lock / monitor
• مفهوم race condition و جزئیات آن
• چگونگی استفاده از کلیدواژه 'synchronized' برای پیاده‌سازی تصاحب mutex/monitor در جاوا
• مفهوم دستورالعمل compare-and-swap در CPU
• یک بررسی سطح بالا از بسته atomics جاوا و ارتباط آن با compare-and-swap
• چگونگی استفاده از کلاس AtomicInteger برای جلوگیری از race condition در عملیات حسابی
• کاربرد کلاس ThreadLocal در جاوا
• چگونگی گرفتن thread dump از پردازه JVM
• چگونگی استفاده از متد ()parallelStream. در Java Streaming API

توضیحات دوره

بیاموزید چگونه اپلیکیشن هایی بنویسید که با موازی‌سازی محاسبات و اجتناب از چرخه‌های بیکار با استفاده از همزمانی و multithreading در جاوا، از قدرت پردازنده به طور کامل بهره ببرند. در این دوره، مدرس هر دو مفهوم پشت multithreading و همزمانی را با مثال‌های دنیای واقعی پوشش می‌دهد و مثال‌های کدنویسی عملی ارائه می‌کند که چگونگی استفاده از قابلیت‌های ارائه شده توسط JDK را نشان می‌دهد.

تا پایان این دوره، شما:

• مفاهیم پردازه‌ها و thread‌ها در سیستم‌عامل‌ها را درک کرده و قادر به تمایز بین این دو خواهید بود.
• thread‌ها را در جاوا با استفاده از Thread، Runnable و Callable تعریف خواهید کرد.
• با حالت‌های thread در جاوا و چرخه عمر thread آشنا خواهید بود.
• راه‌های مختلف شروع thread‌ها، از جمله استفاده از start() ،ExecutorService. و قابلیت‌های ()parallelStream. را خواهید دانست.
• مفهوم پشت استراتژی استفاده مجدد از thread ExecutorService را درک خواهید کرد.
• هر دو مکانیزم مسدودکننده و غیرمسدودکننده برای کار با رابط Future را درک خواهید کرد.
• درباره thread‌های daemon یاد خواهید گرفت.
• قادر به استفاده از قابلیت‌های ()join. و interrupt() thread. خواهید بود.
• مفهوم data race و چگونگی کاهش آن با استفاده از کلیدواژه volatile را درک خواهید کرد.
• با مفهوم race condition و استراتژی mutex برای کاهش آن آشنا خواهید بود.
• چگونگی نوشتن کد جاوا با استفاده از کلیدواژه synchronized برای پیاده‌سازی پارادایم mutex را خواهید دانست.
• دستورالعمل compare-and-swap پردازنده و چگونگی استفاده از آن در بسته atomics جاوا را درک خواهید کرد.
• زمان و چگونگی استفاده از AtomicInteger را خواهید دانست.
• درباره کلاس ThreadLocal یاد خواهید گرفت.
• قادر به گرفتن thread dump از پردازه JVM خواهید بود.

این دوره برای چه کسانی مناسب است؟

• توسعه‌دهندگان مبتدی جاوا بدون تجربه قبلی در multithreading
• توسعه‌دهندگان متوسط و پیشرفته جاوا که به دنبال درک عمیق‌تری از مفاهیم اولیه پشت multithreading هستند.
• توسعه‌دهندگانی که از زبانی دیگر به جاوا نقل مکان می‌کنند و قصد نوشتن کد multithreading دارند.
• حرفه‌ای‌هایی که برای مصاحبه‌های multithreading جاوا در سطح مبتدی تا متوسط آماده می‌شوند.