Lập trình đồng thời Java [Lập trình phản ứng Phần 1]

Một phần thiết yếu của môi trường máy tính ngày nay
Lập trình đồng thời!

Với sự phát triển mạnh mẽ của bộ xử lý đa lõi và sự tiến bộ của môi trường điện toán phân tán, lập trình đồng thời trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Java thích ứng với những thay đổi này bằng cách cung cấp các tính năng lập trình đồng thời mạnh mẽ .
Khóa học này cung cấp nghiên cứu chuyên sâu về lập trình đồng thời, một kỹ năng thiết yếu trong môi trường máy tính hiện đại, bằng cách sử dụng ngôn ngữ Java.

Học thông qua việc thực hành các chức năng và mẫu khác nhau
Lập trình đồng thời Java

Bắt đầu bằng việc tìm hiểu mô hình bộ nhớ Java, bạn có thể có được kiến thức chuyên sâu về các tính năng đồng thời nâng cao như quản lý luồng, kỹ thuật đồng bộ hóa, chiến lược giải quyết bế tắc, luồng song song và tính năng lập trình không đồng bộ CompletableFuture.

Ngoài việc truyền đạt kiến thức lý thuyết, chúng tôi còn dạy bạn cách áp dụng lý thuyết vào việc giải quyết các vấn đề thực tế thông qua các ví dụ lập trình thực tế và một số nghiên cứu điển hình, và bạn sẽ được trải nghiệm trực tiếp các cơ chế đồng bộ hóa của Java, chẳng hạn như từ khóa volatile, khối đồng bộ, ReentrantLocks và đối tượng Condition.

Ngoài ra, bạn sẽ học cách sử dụng các tiện ích xử lý đồng thời của Java, chẳng hạn như biến Atomic, CountDownLatch, CyclicBarrier và Semaphore. Xử lý song song và các chiến lược tối ưu hóa hiệu suất cũng là những chủ đề quan trọng cần tìm hiểu.

Hơn nữa, tôi tin rằng nó sẽ đóng vai trò là nền tảng để xây dựng kiến thức cơ bản và nền tảng cho lập trình phản ứng và sẽ là nền tảng quan trọng để chuẩn bị cho Virtual Thread, mô hình luồng thế hệ tiếp theo cho Java .

Các khóa học dành cho người mới bắt đầu, trung cấp và nâng cao

Khóa học này được thiết kế dành cho người mới bắt đầu làm quen với Java đồng thời, cũng như người dùng trung cấp và nâng cao có kiến thức hoặc kinh nghiệm cơ bản nhưng muốn có thêm kiến thức chuyên sâu hơn và hiểu sâu sắc các nguyên tắc cốt lõi, cấu trúc bên trong và phương thức hoạt động của Java đồng thời và áp dụng chúng .

Nội dung học tập chính 💡

Khóa học này tập trung vào ba chủ đề chính về lập trình đồng thời: Luồng Java và đồng bộ hóa, lập trình đồng thời và lập trình không đồng bộ .

Cấu trúc khóa học và chương trình giảng dạy chi tiết 🏃

Phần 1. Cơ bản về hệ điều hành

• Tìm hiểu những kiến thức cơ bản về hệ điều hành, đa nhiệm và sự khác biệt giữa tiến trình và luồng.

• Hiểu được những nguyên tắc cơ bản của lập trình đồng thời và tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản của lập lịch thông qua các khái niệm cốt lõi của hệ điều hành như Song song & Đồng thời, Chuyển đổi ngữ cảnh, Giới hạn CPU & Giới hạn I/O, Chế độ người dùng & Chế độ hạt nhân, v.v.

Phần 2. Cơ bản về luồng Java - Cấu trúc tạo và thực thi luồng

• Tìm hiểu chi tiết cách tạo, chạy và kết thúc luồng trong Java.

• Bằng cách mô phỏng vòng đời của một luồng cho mỗi trạng thái, chúng ta sẽ tìm hiểu từng bước về đặc điểm và luồng thực thi của từng trạng thái.

Phần 3. Cơ bản về luồng Java - API luồng cơ bản

• Giải thích các khái niệm và cấu trúc chuyên sâu của API liên quan đến luồng của Java.

• Tìm hiểu sâu về các khái niệm thiết yếu để triển khai đa luồng, chẳng hạn như chế độ ngủ, chế độ nối, chế độ ngắt và chế độ ưu tiên, cũng như cấu trúc và luồng kết nối giữa JVM và hệ điều hành thông qua thực thi phương thức gốc.

Phần 4. Cơ bản về luồng Java - Sử dụng luồng

• Tìm hiểu cách sử dụng luồng hiệu quả trong các dự án thực tế.

• Chúng tôi đề cập đến các chủ đề như gián đoạn và phục hồi, tìm hiểu về nhóm luồng, luồng cục bộ và xử lý ngoại lệ luồng.

Mục 5. Cơ sở đồng bộ hóa - Khái niệm đồng bộ hóa

• Tìm hiểu các khái niệm cơ bản về đồng bộ hóa và tầm quan trọng của nó trong môi trường đa luồng.

• Tìm hiểu sâu các khái niệm cơ bản cần thiết để hiểu các kỹ thuật đồng bộ hóa, chẳng hạn như đồng bộ hóa và mối quan hệ của nó với CPU, trình tự quan trọng và cấu hình luồng an toàn.

Mục 6. Cơ sở đồng bộ hóa - Kỹ thuật đồng bộ hóa

• Chúng tôi sẽ trình bày sâu về các kỹ thuật đồng bộ hóa khác nhau và cách áp dụng chúng.

• Tìm hiểu về các khái niệm về khóa, chẳng hạn như mutex, semaphore, monitor và spin lock, cũng như các chiến lược bảo vệ dữ liệu và duy trì tính nhất quán bằng cách sử dụng đồng bộ hóa.

Phần 7. Đồng bộ hóa Java

• Tìm hiểu sâu về cơ chế đồng bộ hóa được cung cấp bởi Java.

• Bao gồm nhiều cơ chế đồng bộ hóa khác nhau do Java cung cấp, bao gồm khái niệm đồng bộ hóa, biến điều kiện, biến động và bế tắc.

Mục 8. Khóa Java

• Tìm hiểu về giao diện Lock của Java và các loại lớp khác nhau, đồng thời tìm hiểu cách sử dụng Lock và giải quyết các vấn đề đồng bộ hóa bằng Lock.

• Cụ thể, chúng ta sẽ xem xét các đặc điểm, ưu và nhược điểm của khóa ghi và khóa đọc, đồng thời tìm hiểu cách sử dụng biến có điều kiện trong khóa và cách sử dụng chúng một cách chính xác thông qua các ví dụ thực tế.

Phần 9. Công cụ đồng bộ hóa Java

• Tìm hiểu về các công cụ đồng bộ hóa khác nhau do Java cung cấp.

• Tìm hiểu các ứng dụng thực tế bằng cách sử dụng các công cụ như Atomic Variables, Atomic * FieldUpdater, Countdown Latch và Cyclic Barrier.

. Phần 10. Khung đồng thời Java

• Hiểu các khái niệm và tính năng của các lớp Executor, ExecutorService và Executors do Java cung cấp và tìm hiểu cách quản lý và tối ưu hóa hiệu quả các ứng dụng đa luồng bằng cách sử dụng nhóm luồng.

• Cung cấp kiến thức thực tế về cách xử lý và quản lý kết quả của các hoạt động không đồng bộ thông qua giao diện Future.

• Bằng cách áp dụng các khái niệm này thông qua các ví dụ và bài tập thực tế, bạn sẽ có thể giải quyết các vấn đề đồng thời phức tạp và phát triển các ứng dụng Java có hiệu suất cao, phản hồi nhanh.

Mục 11. ThreadPoolExecutor

• Tìm hiểu chi tiết về các nguyên tắc và cách sử dụng ThreadPoolExecutor.

• Chúng tôi sẽ trình bày cách tạo, quản lý và tối ưu hóa nhóm luồng, tìm hiểu cách quản lý tài nguyên và xử lý ngoại lệ hiệu quả bằng cách sử dụng nhóm luồng và kiểm tra kiến trúc và sơ đồ luồng tổng thể.

Phần 12: CompletableFuture

• Chúng ta sẽ đi sâu vào CompletableFuture, tính năng lập trình không đồng bộ của Java.

• Lớp học mạnh mẽ này, được giới thiệu trong Java 8, bắt đầu với các khái niệm cơ bản về lập trình không đồng bộ và hướng dẫn bạn cách cấu trúc và quản lý quy trình làm việc trong thế giới thực.

• Mỗi phiên sẽ trình bày chi tiết nhiều phương pháp và trường hợp sử dụng CompletableFuture, và bạn sẽ học được các kỹ thuật thực tế để xử lý ngoại lệ, tổng hợp kết quả và chuỗi tác vụ không đồng bộ.

Đã tạo khóa học này
Giới thiệu người chia sẻ kiến thức.

Jeongsuwon (men)

• Nhà phát triển Java hiện tại

• Kinh nghiệm trong nhiều dự án khác nhau về SI/SM/giải pháp/di động/front & back-end

• Đảm nhiệm vai trò Kiến trúc sư/PM/PL

• Github