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Java 中的多執行緒與平行運算

Java 中的多執行緒與併發(concurrent)程式設計、平行運算與 MapReduce

從這 10.5 小時的課程,你會學到

  • 理解基本的併發( concurrency )
  • 理解多執行緒處理( multithreading )的基礎知識
  • 理解平行處理( parallel processing )
  • 能夠在現實狀況中使用這些概念
  • 理解並發集合
  • 了解同步和鎖定
  • 了解 Fork-Join 框架
  • 了解串流 API

要求

基本 Java (繼承、物件導向程式設計)

課程說明

本課程是關於多執行緒和併發程式設計的基礎知識和一些平行計算的概念。 在 21 世紀,隨著大數據( Big Data )機器學習( Machine Learning )的出現,這個話題變得越來越流行。

我們將考慮執行緒( threads )、同步( synchronization )和鎖( locks )等底層概念。

接著我們將介紹並行程式庫( concurrent library ): 當然,在實現多執行緒應用程式時,我們可以使用內建的類別( classes )和介面( interfaces )。

然後我們將開發一些小程式作為多執行緒展示案例 : 用餐-哲學家問題圖書館內的學生模擬。 最後是關於平行計算和 MapReduce。

第一部分: 執行緒理論

  • 多執行緒背後的理論
  • 多執行緒的優缺點
  • 生命週期的執行緒

第二部分: 執行緒操作

  • 啟動執行緒(可運行介面和 Thread classes )
  • 加入關鍵詞
  • 背景執行序( daemon threads )

第三部分: 執行緒間通訊

  • 執行緒的記憶體管理
  • 同步和同步區塊
  • 等待並通知
  • 生產者消費者問題及解決方案
  • 並發集合
  • 插銷、循環屏障和阻塞佇列
  • 延遲佇列、優先佇列和並發映射

第四部分: 多執行緒觀念

  • volatile 關鍵字( 出某個欄位可能是由同時執行的多個執行緒所修改 )
  • 死鎖和活鎖
  • 信號量和互斥量
  • 用餐哲學家問題
  • library( 程式庫 )應用

第五部分: 執行者和執行者服務( ExecutorServices )

  • executors
  • executor services

第六部分: 並發集合

  • 與集合同步
  • 插銷
  • 循環障礙
  • 延遲和優先佇列
  • 並發雜湊圖
  • CopyOnWriteArrayLists

第七部分: 模擬

  • 用餐哲學家問題
  • Library 問題

第八部分: 平行演算法

  • 什麼是平行運算
  • 並行歸併排序
  • 平行演算法

第九部分: Fork-Join 框架

  • Fork-Join 框架
  • 以平行方式求最大值

第十部分: 串流API

  • 串流 API 用例解釋
  • 順序串流和平行串流

第十一部分: BigData 與 MapReduce

  • 什麼是 MapReduce
  • MapReduce 和 Fork-Join 框架

謝謝你參加我的課程,讓我們開始吧!

目標受眾

本課程適用於希望掌握 java 多執行緒或想快速復習這方面知識的學生

講師簡介

Holczer Balazs 軟體工程師

我叫 Balazs Holczer。 我來自匈牙利布達佩斯。 我有物理學家資格,且一直是。 目前我在一家跨國公司擔任模擬工程師。 自從大學以來,我一直對演算法和資料結構以及它的實現感興趣,特別是在 Java 中。 後來我熟悉了機器學習技術、人工智慧、數值方法和配方,如求解微分方程、線性代數、內插( interpolation )和外差( extrapolation )。 這些事情可能在幾個領域被證明是非常重要的:軟體工程、研究與開發或投資銀行。 對於 Black-Scholes 模型或 Merton 模型等定量模型,我有特別喜愛。

歡迎參觀我的網站並訂閱,如果你對這些話題感興趣!

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