آزمون مهارت پیشرفته: پایتون سطح 2 حرفه ای (PCPP2™)

دوره سطح 2 حرفه ای پایتون (PCPP2™) یک برنامه آموزشی پیشرفته و عملی است که برای توسعه دهندگان پایتون طراحی شده است که می خواهند مهارت های برنامه نویسی خود را به سطح بالاتری برسانند. چه بخواهید گواهینامه PCPP2™ را به دست آورید یا به سادگی دانش خود را در مورد توسعه حرفه ای پایتون ارتقا دهید، این دوره حیاتی ترین مفاهیم مورد نیاز برای مقابله با چالش های برنامه نویسی پیچیده را پوشش می دهد. این دوره بر تسلط بر موضوعات پیشرفته پایتون مانند الگوهای طراحی، همزمانی، برنامه نویسی شبکه، بهینه سازی و تعامل با پایگاه داده تمرکز دارد. در پایان دوره، شما برای طراحی، توسعه و بهینه سازی برنامه های کاربردی Python با کارایی بالا برای موارد استفاده در دنیای واقعی مجهز خواهید شد.

این دوره برای چه کسانی است

این دوره برای توسعه دهندگانی ایده آل است که پایه محکمی در پایتون دارند و به دنبال تعمیق دانش خود در تکنیک های برنامه نویسی پیشرفته هستند. اگر یک توسعه‌دهنده پایتون، مهندس نرم‌افزار، توسعه‌دهنده بک‌اند، دانشمند داده یا متخصص IT هستید که به دنبال تسلط بر پیچیدگی‌های توسعه پایتون هستید، این دوره برای شما مناسب است. این دوره همچنین شما را برای آزمون گواهینامه PCPP2™ آماده می‌کند، و آن را برای کسانی که قصد اعتبارسنجی مهارت پایتون خود را دارند، بهترین گزینه است.

پیش نیازهای دوره

قبل از شروع این دوره، دانش آموزان باید درک خوبی از ویژگی ها و عملکردهای اصلی پایتون داشته باشند. در حالت ایده آل، شما باید با موضوعات پوشش داده شده در گواهینامه PCPP1™ آشنا باشید، که شامل دانش برنامه نویسی شی گرا، مدیریت فایل، کتابخانه های پایتون و کار با الگوریتم های پایه است. این دوره بر اساس آن دانش بنیادی است و به حوزه های پیشرفته تری مانند الگوهای طراحی، همزمانی، شبکه سازی و بهینه سازی می پردازد.

نمای کلی دوره

این دوره طیف گسترده ای از مفاهیم پیشرفته پایتون را پوشش می دهد که برای توسعه دهندگان حرفه ای ضروری است. شما یاد خواهید گرفت که چگونه از قدرتمندترین ویژگی های پایتون برای نوشتن کدهای کارآمد، مقیاس پذیر و قابل نگهداری استفاده کنید. موضوعات به چندین ماژول کلیدی تقسیم می شوند که یک رویکرد جامع برای تسلط بر برنامه نویسی حرفه ای پایتون ارائه می دهد.

ماژول 1: برنامه نویسی پیشرفته شی گرا (OOP)

در این ماژول، ما بر مفاهیم برنامه نویسی شی گرا پیشرفته تمرکز می کنیم که برای ایجاد برنامه های کاربردی مقیاس پذیر و قابل نگهداری اساسی هستند. شما موضوعات زیر را بررسی خواهید کرد:

• متاکلاس‌ها: بیاموزید که چگونه متاکلاس‌ها ایجاد و رفتار کلاس‌های پایتون را کنترل می‌کنند و چه زمانی از آنها برای موارد استفاده پیشرفته استفاده کنید.

• کلاس‌های پایه انتزاعی (ABC): کلاس‌های پایه انتزاعی و روش‌های انتزاعی را برای اعمال رابط‌های یکسان و رفتار کلاس پیاده‌سازی کنید.

• وراثت چندگانه: درک عمیق تری از وراثت چندگانه در پایتون و نحوه مدیریت مسائل ترتیب حل روش (MRO) به دست آورید.

• اصول طراحی: برای بهبود قابلیت نگهداری، خوانایی و مقیاس پذیری برنامه های پایتون، اصول SOLID را در کد خود اعمال کنید.

ماژول 2: الگوهای طراحی

الگوهای طراحی راه حل های اثبات شده ای برای مشکلات تکراری در طراحی نرم افزار هستند. این ماژول شما را با الگوهای طراحی کلیدی آشنا می کند که به شما در نوشتن کدهای کارآمد و قابل استفاده مجدد کمک می کند:

• الگوهای خلاقانه: الگوهایی مانند Singleton، Factory و Builder را که با ایجاد و مقداردهی اولیه شی سروکار دارند، کاوش کنید.

• الگوهای ساختاری: الگوهایی مانند دکوراتور و آداپتور را درک کنید که به شما امکان می دهد ساختار برنامه خود را بدون تغییر کد موجود تغییر دهید.

• الگوهای رفتاری: الگوهایی مانند مشاهده‌گر، فرماندهی و استراتژی را برای مدیریت رفتار و تعاملات شی در سیستم‌های پیچیده مطالعه کنید.

ماژول 3: همزمانی و موازی

توانایی پایتون برای مدیریت همزمانی و موازی سازی برای ساخت برنامه های کاربردی با کارایی بالا بسیار مهم است. در این ماژول، ما زیر را پوشش می دهیم:

• Multithreading : نحوه پیاده سازی threading را بیاموزید تا اجازه دهید چندین رشته به صورت موازی اجرا شوند و وظایف I/O-bound را کارآمدتر انجام دهید.

• Multiprocessing: نحوه استفاده از ماژول چند پردازشی Python را برای تقسیم وظایف محدود به CPU در چندین هسته CPU، و بهبود عملکرد در برنامه‌های محاسباتی سنگین، کشف کنید.

• برنامه نویسی Async با asyncio : درک درستی از برنامه نویسی ناهمزمان و نحوه استفاده از کتابخانه asyncio برای نوشتن کدهای غیر مسدود کننده و همزمان به دست آورید.

• همگام‌سازی: نحوه اشتراک‌گذاری ایمن داده‌ها را بین رشته‌ها و فرآیندها با استفاده از مکانیسم‌های همگام‌سازی مانند قفل‌ها، سمافورها و متغیرهای شرط بیاموزید.

ماژول 4: برنامه نویسی شبکه

Python در برنامه نویسی شبکه برتر است و آن را برای توسعه برنامه هایی که با سرورهای راه دور، API ها و سایر سیستم های شبکه ای تعامل دارند، ایده آل می کند. این ماژول شامل موارد زیر است:

• برنامه نویسی سوکت : نحوه استفاده از ماژول سوکت برای ایجاد برنامه های کاربردی شبکه مانند ایجاد سیستم های ارتباطی سرویس گیرنده-سرور و مدیریت اتصالات را بیاموزید.

• درخواست‌های HTTP: در استفاده از ماژول درخواست‌ها برای تعامل با سرویس‌های وب و APIها، از جمله رسیدگی به درخواست‌های GET، POST، PUT، و DELETE مسلط شوید.

• ارتباط امن: پروتکل‌های ارتباطی امن (SSL/TLS) را برای رمزگذاری ترافیک شبکه و محافظت از داده‌های حساس اجرا کنید.

• Web Frameworks : با چارچوب های وب مانند Flask و Django آشنا شوید و یاد بگیرید که چگونه API های ساده یا برنامه های کاربردی وب بسازید.

ماژول 5: تعامل با پایگاه داده

Python به طور گسترده برای ساخت برنامه هایی که با پایگاه داده ها تعامل دارند استفاده می شود. در این ماژول، شما یاد خواهید گرفت که چگونه:

• پایگاه‌های داده SQL و NoSQL: با هر دو پایگاه داده SQL (مانند PostgreSQL و MySQL) و پایگاه‌های داده NoSQL (مانند MongoDB)، نوشتن پرس‌و‌جوهای کارآمد و مدیریت اتصالات کار کنید.

• نگاشت شیء-رابطه ای (ORM): نحوه استفاده از کتابخانه های ORM مانند SQLAlchemy برای نگاشت اشیاء پایتون به جداول پایگاه داده را بدانید که تعامل با پایگاه های داده را به روشی شی گرا آسان تر می کند.

• تراکنش‌های پایگاه داده: درباره تراکنش‌ها، بازگشت‌ها و اطمینان از ثبات پایگاه داده در محیط‌های چند کاربره بیاموزید.

ماژول 6: تکنیک های بهینه سازی

بهینه سازی کد پایتون هنگام کار با مجموعه داده های بزرگ یا ساخت برنامه های کاربردی حیاتی بسیار مهم است. در این ماژول، روی:

• پروفایل و معیار: از ابزارهایی مانند cProfile و timeit برای شناسایی تنگناها در کد خود و اندازه‌گیری بهبود عملکرد استفاده کنید.

• مدیریت حافظه: در مورد مدل حافظه پایتون و تکنیک‌های بهینه‌سازی استفاده از حافظه در برنامه‌های در مقیاس بزرگ بیاموزید.

• بهینه‌سازی الگوریتم: الگوریتم‌هایی برای بهبود عملکرد و درک نحوه انتخاب بهترین ساختارهای داده و الگوریتم‌ها برای موارد استفاده مختلف.

ماژول 7: تست و اشکال زدایی

تست و اشکال زدایی بخش های حیاتی توسعه نرم افزار هستند. در این ماژول، یاد خواهید گرفت:

• تست واحد : نحوه نوشتن تست های واحد با استفاده از unittest و pytest را بدانید و توسعه تست محور (TDD) را برای بهبود کیفیت کد بررسی کنید.

• Mocking and Fixtures : از mocking و fixtures برای جداسازی اجزا و آزمایش موثر کد خود استفاده کنید.

• اشکال‌زدایی پیشرفته: ابزارهای اشکال‌زدایی مانند pdb پایتون و اشکال‌زدای داخلی PyCharm را برای عیب‌یابی برنامه‌های پیچیده مسلط کنید.

اهداف آموزشی

در پایان این دوره، شما قادر خواهید بود:

• تکنیک های پیشرفته برنامه نویسی شی گرا، از جمله متاکلاس ها و کلاس های پایه انتزاعی را پیاده سازی کنید.

• از الگوهای طراحی برای ایجاد کد کارآمد، قابل استفاده مجدد و قابل نگهداری استفاده کنید.

• با ابزارهای همزمانی و موازی پایتون برای ساخت برنامه های کاربردی با کارایی بالا کار کنید.

• برنامه های شبکه را توسعه دهید، با API ها تعامل داشته باشید و ارتباطات ایمن را پیاده سازی کنید.

• با استفاده از راه حل های SQL و NoSQL به پایگاه داده متصل شوید و داده ها را به طور موثر مدیریت کنید.

• کد پایتون خود را برای عملکرد بهتر، استفاده از حافظه و مقیاس پذیری بهینه کنید.

• با استفاده از بهترین روش‌ها برای آزمایش و اشکال‌زدایی، کد با کیفیت بالا و قابل آزمایش بنویسید و نگهداری کنید.