التزامن في C# (.NET): البرمجة غير المتزامنة، التوازي، وتعدد الخيوط

يجب أن تكون التطبيقات الحديثة سريعة ومستجيبة. لا يغفر المستخدمون حالات التجميد، ويجب على الأنظمة الخادمة معالجة آلاف الطلبات في وقت واحد. كتاب "التزامن في C# (.NET)" هو دليل شامل لجميع جوانب البرمجة المتوازية وغير المتزامنة على منصة .NET، والذي سيساعدك على الانتقال من الكود التسلسلي إلى حلول التزامن عالية الأداء.

عن ماذا يتحدث هذا الكتاب؟

الكتاب مبني على مبدأ "من البسيط إلى المعقد" ويغطي جميع الموضوعات الرئيسية:

• أساسيات تعدد الخيوط: ما هي الخيوط، مجمعات الخيوط وكيفية العمل بها في .NET.
• البرمجة غير المتزامنة: غوص عميق في نمط async/await، Task و ValueTask، إدارة سياق التزامن.
• مكتبة المهام المتوازية (TPL): الحلقات المتوازية، المهام، فئة Parallel والمعالجة الفعالة للبيانات.
• المزامنة والأقفال: الشاشات، الميوتكس، السيمافور، ReaderWriterLockSlim والطرق الخالية من الأقفال.
• المجموعات الآمنة للخيوط: ConcurrentDictionary، ConcurrentQueue، BlockingCollection والقنوات (Channels).
• معالجة الأخطاء والتصحيح: كيفية التقاط الاستثناءات في الكود غير المتزامن، تجنب deadlock و race condition.
• البرمجة التفاعلية: مقدمة إلى Rx.NET والعمل مع تدفقات الأحداث.
• التقنيات المتقدمة: Dataflow (TplDataflow)، IAsyncEnumerable، التوازي مع Span و Memory.

لمن هذا الكتاب؟

سيكون الكتاب مفيدًا لـ:

• مطوري C# الذين يرغبون في فهم كيفية كتابة كود غير متزامن بدون أخطاء أو تسريبات.
• مهندسي البرمجيات الذين يصممون أنظمة عالية التحميل على .NET.
• قادة الفرق الذين يرغبون في تطبيق أفضل ممارسات التزامن في فرقهم.
• الطلاب والمبتدئين الراغبين في إتقان واحدة من أصعب المواضيع في البرمجة.

للقراءة، يلزم معرفة جيدة بتركيب جمل C# وفهم أساسي لكيفية عمل نظام التشغيل.

ماذا ستتعلم؟

• كيفية استخدام async/await بشكل صحيح لتجنب حظر واجهة المستخدم وعدم إضعاف أداء الخادم.
• كيفية موازنة العمليات الحسابية على المعالجات متعددة النوى باستخدام TPL.
• كيفية مشاركة البيانات بأمان بين الخيوط دون خطر السباقات أو الحظر المتبادل.
• كيفية اختبار وتصحيح الكود متعدد الخيوط.
• كيفية بناء خطوط أنابيب معالجة البيانات باستخدام TPL Dataflow.
• كيفية تجنب الأنماط المضادة الشائعة (مثل "sync over async").

جميع أمثلة الكود محدثة لـ .NET 8 والإصدارات الأحدث، بما في ذلك .NET 9. يحتوي الكتاب على العديد من التمارين العملية والحلول الجاهزة التي يمكن تطبيقها فورًا في المشاريع الحقيقية. بغض النظر عما إذا كنت تكتب تطبيق سطح مكتب على WPF، خدمة ويب على ASP.NET Core، أو دالة سحابية على Azure، فإن المعرفة من هذا الكتاب ستساعدك على جعل كودك أسرع وأكثر استقرارًا وقابلية للتوسع.