Java Eşzamanlılık ve Üretici-Tüketici

Eğitim Hakkında

Üretici-tüketici problemi üzerinden eşzamanlılık

Eğitim, eşzamanlı programlamanın klasik problemi olan üretici-tüketici üzerinden Java concurrency araçlarını öğretir. Yarış durumu ve bellek görünürlüğü, monitör, wait/notify ve spurious wakeup, sınırlı tampon uygulaması elle yazılır. Ardından BlockingQueue, ReentrantLock Condition ve Semaphore ile aynı problem yeniden çözülür, poison pill ile kapanış ve backpressure işlenir. jstack, jcmd ve VisualVM ile deadlock ve takılan thread'ler teşhis edilir.

Süre ve Format

2 Gün. Her gün dört modül; Yarış Durumu ve Monitörler; Modern Koordinasyon Araçları ekseninde ilerleyen uygulamalı program.

Seviye

Orta Seviye — Java'da yarış durumu, wait/notify, BlockingQueue, Condition ve Semaphore ile üretici-tüketici problemi çözümü.

Öğrenme Metodu

Aynı problem üç farklı araçla çözülür; her sürüm stres testinden geçirilir ve thread dökümleriyle incelenir.

Neden Bu Eğitim?

🔄Tek Problem Üç Çözüm

wait/notify, Condition ve BlockingQueue çözümlerini yan yana karşılaştırırsınız.

🧵Doğru Koordinasyon

Thread'ler arası bekleme ve uyandırmayı kayıpsız kurarsınız.

🩺Teşhis Becerisi

Takılan ve kilitlenen thread'leri jstack ile bulursunuz.

Anahtar Konular

java üretici tüketicijava producer consumerjava wait notifyjava blockingqueuejava concurrencyjava multithreadingjava semaphorejava condition lockjava thread güvenliğijava deadlock

“Eşzamanlılık, thread açmakta değil; onları doğru zamanda bekletmekte gizlidir.”

Ön Koşullar

Eğitimden verim almak için faydalı olacak bilgi ve ortam gereksinimleri

1

Temel Java

Sınıf, interface ve koleksiyon kullanımı bilgisi gerekir.

2

JDK 17+

JDK 17+ ve bir IDE kurulu olmalıdır.

3

Maven

Maven ile proje açıp bağımlılık eklemek faydalıdır.

4

Çok Çekirdekli Makine

Eş zamanlılık deneyleri için en az dört çekirdekli bir bilgisayar önerilir.

Eğitim İçeriği

Programın gün gün akışı aşağıdadır. Bir güne tıklayarak o günün modüllerini ve içeriklerini görebilirsiniz.

Günün hedefiKatılımcı yarış durumunu üretir, wait/notify ile bounded buffer üretici-tüketici yazar.

Modül 1

Yarış Durumu ve Paylaşılan Durum

Paylaşılan değişkende count++ işleminin atomik olmaması
Check-then-act ve read-modify-write yarış desenleri
İki thread ile kayıp güncelleme deneyinin yazılması
Thread-safe olmayan HashMap ve ArrayList sorunları
Bellek görünürlüğü ve JMM'de happens-before ilişkisi
Yarış durumunu jcstress ve stres testiyle yakalama

Modül 2

wait, notify ve Monitör

Her nesnenin monitörü ve synchronized bloğu
wait() ile notify()/notifyAll() akışı
Spurious wakeup ve while döngüsünde koşul kontrolü
IllegalMonitorStateException nedenleri
notify ile notifyAll arasındaki tercih
Kaybolan sinyal (lost wakeup) örneği

Modül 3

Üretici-Tüketici Uygulaması

Sınırlı tampon (bounded buffer) tasarımı
wait/notify ile elle yazılmış üretici-tüketici
Dolu ve boş tampon koşullarının yönetimi
Çoklu üretici ve çoklu tüketici senaryosu
Poison pill ile düzgün kapanış
Verim ölçümü ve CPU kullanımı karşılaştırması

Modül 4

Eşzamanlılık Hatalarını Teşhis

jstack ve jcmd Thread.print ile thread dökümü
Deadlock tespiti ve ThreadMXBean
VisualVM ile thread durumlarını izleme
Loglamada thread adı ve MDC kullanımı
Heisenbug: gözlemin hatayı gizlemesi
Zaman aşımı ve watchdog stratejileri

Günün hedefiKatılımcı üretici-tüketiciyi BlockingQueue, Condition ve Semaphore ile yeniden çözer ve karşılaştırır.

Modül 1

BlockingQueue ile Üretici-Tüketici

ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue ve SynchronousQueue
put/take ile bloklayan, offer/poll ile zaman aşımlı kullanım
PriorityBlockingQueue ve DelayQueue örnekleri
Kuyruk kapasitesi ile backpressure uygulama
ExecutorService ile tüketici havuzu
Elle yazılan sürümle sadelik karşılaştırması

Modül 2

Lock Condition ile Koordinasyon

ReentrantLock ve newCondition()
await/signal ile ayrı notFull ve notEmpty koşulları
awaitNanos ile zaman aşımlı bekleme
Condition ile wait/notify farkı
Adil (fair) kilit ve açlık problemi
Üretici-tüketicinin Condition ile yeniden yazımı

Modül 3

Semaphore ve Kaynak Sınırlama

Semaphore izin sayımı ve acquire/release
Bağlantı havuzu sınırlama örneği
Binary semaphore ile mutex farkı
tryAcquire ile engellemesiz deneme
Semaphore kaçağı ve finally ile release
Rate limiting için basit uygulama

Modül 4

Performans ve Kapanış Stratejileri

Kuyruk kapasitesinin verime etkisini ölçme
Çoklu tüketicide iş dağılımı ve adillik
Interrupt ile iptal ve InterruptedException yönetimi
shutdown, shutdownNow ve awaitTermination
Üretici hızı tüketiciyi aşınca bellek taşması önleme
JMH ile mikro benchmark giriş

Eğitim Kazanımları

Program sonunda katılımcılar:

✅

Yarış Durumu

Kayıp güncelleme ve görünürlük hatalarını üretip açıklayabilirsiniz.

🧩

wait/notify

Monitör tabanlı bekleme ve uyandırmayı while koşuluyla doğru yazabilirsiniz.

⚙

Bounded Buffer

Sınırlı tampon tasarlayıp çoklu üretici-tüketiciyle çalıştırabilirsiniz.

️

BlockingQueue

Kuyruk tabanlı çözümle backpressure uygulayabilirsiniz.

🔍

Condition

Ayrı notFull/notEmpty koşullarıyla kilit koordinasyonu kurabilirsiniz.

🛠

Semaphore

Kaynak sayısını semaphore ile sınırlayabilirsiniz.

️

Düzgün Kapanış

Poison pill ve interrupt ile thread'leri temiz kapatabilirsiniz.

🧪

Teşhis

jstack ve VisualVM ile kilitlenmeleri bulabilirsiniz.

Kimler İçin Uygundur?

Java
çok iş parçacıklı uygulama yazan veya yazacak backend geliştiricileri ve mühendis adayları için uygundur

Sıkça Sorulan Sorular

Bu eğitim kimler için uygundur?

Java ile çok iş parçacıklı uygulama yazan veya yazacak backend geliştiricileri ve mühendis adayları için uygundur.

wait/notify yerine her zaman BlockingQueue mu kullanmalı?

Çoğu durumda evet; ancak mekanizmayı anlamak için eğitimde önce elle yazılır, sonra BlockingQueue ile sadeleştirilir.

Eşzamanlılık hataları nasıl test edilir?

Stres testi, jcstress benzeri araçlar ve thread dökümü analiziyle; eğitimde bu yöntemler uygulanır.

Eğitimde Java sürümü ne olacak?

JDK 17+ kullanılır.

Eğitim sonunda sertifika verilir mi?

Katılım ve değerlendirme sonrasında Digital Vizyon Akademi Katılım ve Başarı Sertifikası verilir.

Sertifikalandırma

Bu eğitim Digital Vizyon Akademi Başarı Sertifikası ile tamamlanır.

Eğitim başında “Ön Test”, bitiminde “Son Test” uygulanarak gelişim ölçümlenir. Değerlendirme formunu dolduran katılımcılar sertifikalarını alır. Sertifikanızın geçerliliğini Sertifika Sorgulama sayfasından doğrulayabilirsiniz.

Örnek Sertifika

MULTITHREADING AND CONCURRENCY IN JAVA: CONCURRENCY & THE PRODUCER-CONSUMER PROBLEM EĞİTİMİ