Синьорская многопоточка

Узнаёшь хотя бы один пункт?

• Монолит, CRUD и пара фоновых задач по расписанию. Гонкам там негде случиться, а SemaphoreSlim и Channel ты встречал только в статьях.
• Собеседуешься туда, где нагрузка есть, и тебя спрашивают про какие-то рпсы и трафик. Рассказать нечего, а придуманную историю видно сразу.
• На собесе дают кусок кода: тут .Wait(), там .Result, где-то ConfigureAwait(false). Спрашивают, что выведется, где сломается, а ты пытаешься угадать.
• Про асинхронность прочитал, вроде понял. Через неделю на первом же уточнении отвечать нечего.
• Код уже пишет нейронка. Объяснять на ревью, почему он встанет под нагрузкой, всё равно тебе.

Как проходит неделя

1. ТеорияУроки по 5–10 минут: как устроены поток, пул, await и что делает рантайм.
2. ПрактикаВидео по проекту: что за фича, где она в коде, с чего начать, как имитировать нагрузку и куда смотреть на графиках.
3. КодПишешь код в своём репозитории на GitHub.
4. ПроверкаТесты и нагрузочный прогон. В «С проверкой» ещё моё код-ревью.
5. ОбсуждениеСозвон группы: разбираем решения, ошибки и вопросы.

Программа

Неделя 1. Потоки, гонки, блокировки Что ломается, когда два запроса меняют одни данные

Блок 1. Карта: три слова, которые путают

• Сколько стоит поток и почему тысяча потоков не спасёт
• Многопоточность, параллельность, асинхронность: в чём разница
• Когда async ускоряет сервис, а когда нет

Блок 2. Гонки: счётчик, который врёт

• Два потока инкрементят один счётчик, и часть инкрементов теряется
• Как починить без блокировки

Блок 3. Что происходит внутри lock

• Как устроен lock и откуда он знает, какой поток его держит
• Почему одни блокировки почти бесплатны, а другие намного дороже
• Дедлок: как найти и не допустить

Блок 4. Что есть кроме lock

• Как пускать к базе не больше N запросов и не повесить сервис
• Какую блокировку брать, когда читателей много, а писатель один
• Почему потокобезопасный словарь теряет обновления
• Почему read-only коллекция не спасает от гонки
• Шпаргалка: какой инструмент когда

Практика

Задача 1. Распродажа, на которой падала половина заказов, проходит без ошибок

• Стартует чёрная пятница, тысячи покупателей жмут «Купить» на один товар, и падают заказы даже на обычные товары
• Напишем код так, чтобы один популярный товар не утягивал за собой всё остальное

Задача 2. Вдвое меньше запросов к базе на каждую цену

• Миллион показов карточек даёт миллион одинаковых запросов за правилами цен, хотя правила меняются реже
• Напишем код так, чтобы правила жили в памяти и покупатель никогда не видел цену наполовину по старым скидкам, наполовину по новым

исходный код

после фичи

Итог недели

За неделю ты подготовил магазин к распродаже и снял лишнюю нагрузку с базы. На собесе рассказываешь, как это сделал и что при этом происходит внутри lock.

Неделя 2. Пул потоков, Task, async/await Где запрос, пока ждёт ответа базы

Блок 5. ThreadPool: откуда берутся потоки

• Из чего состоит пул
• Почему пул добавляет потоки медленно и как из-за этого сервис встаёт при пустом процессоре
• Как пул сам подбирает число потоков и почему таски выполняются не в том порядке, в каком ты их поставил
• Как рантайм узнаёт, что БД уже ответила

Блок 6. Task: обещание результата

• Чем таска отличается от потока
• Куда девается исключение из таски и почему оно может потеряться
• Запустил десять запросов, упали три, а в логе одна ошибка
• Как завернуть в Task код, который сообщает о результате колбэком

Блок 7. Что происходит на await

• Почему async не создаёт потоков
• Что делает метод, когда доходит до await
• Почему пауза через Thread.Sleep держит поток, а через await нет
• Стейт-машина: как метод продолжает с того места, где остановился

Практика

Задача 3. Пуш маркетинга не кладёт витрину: втрое меньше запросов к сервисам за ней

• Маркетинг разослал пуш с одним товаром. За секунду пришли тысячи покупателей, каждый запрос ушёл в шесть сервисов. Первыми легли отзывы, за ними витрина
• После фичи витрина переживает такой пуш, а сбой рекомендаций больше не показывает ошибку вместо страницы товара

Задача 4. Наличие по складам в полтора раза быстрее

• Перед распродажей открывают временные склады, и с каждым новым складом блок «Где купить» отвечает дольше
• Сделаем так, чтобы новый склад не добавлял времени, а заказам хватало соединений с базой. Прошлую распродажу положил именно пул соединений

Итог недели

За неделю ты ускорил карточку товара и проверку наличия. На собесе объясняешь, где находится запрос, пока ждёт базу, и почему поток в это время свободен.

Неделя 3. Контекст, поломки, отмена Ошибки в асинхронном коде, которые проходят ревью

Блок 8. Где ломается асинхронный код

• Когда действительно нужен ConfigureAwait(false)
• Почему .Result и .Wait() вешают сервис под нагрузкой
• Почему await нельзя внутри lock и что ставить вместо него
• Как контекст запроса переживает await
• Что искать на ревью в чужом коде

Блок 9. Отмена

• Почему токен отмены сам ничего не останавливает
• Как правильно отменить работу, если клиент отвалился

Блок 10. ValueTask и аллокации

• Когда ValueTask экономит аллокации, а когда всё ломает
• Как рантайм пулит объекты

Практика

Задача 5. Карточка отвечает за секунду вместо ста, даже когда сервис завис

• Зависли рекомендации внизу страницы, и вся карточка висит до ста секунд. Покупатель давно ушёл, а сервисы всё работают
• После фичи карточка отвечает в срок: без цены не открывается, а опоздавшие рекомендации просто не показываем

Задача 6. Сроки доставки почти не пропадают с карточки, даже когда логистика лежит

• Легаси-клиент сервиса доставки то теряет сроки, то добивает перегруженную логистику повторами
• Найдёшь, почему так, и напишешь свой клиент на замену

Итог недели

Можешь рассказать, как сделал карточку, которая отвечает, даже когда сервис завис, и клиент, который не добивает упавшего партнёра.

Неделя 4. Диагностика, очереди, параллелизм Сервис встал ночью, процессор пустой

Блок 11. Почему сервис встал

• Ломаешь сервис сам: он стоит, а процессор свободен
• Какие метрики смотреть первыми
• Дамп: где стоит каждый поток и кто кого ждёт
• Трейс: как поймать аварию, которую не застал дамп
• Как идти от симптома к причине
• Три поломки разом: как подойти к проблеме

Блок 12. Очереди и стриминг

• Ограниченная очередь: быстрый продюсер ждёт медленного консьюмера, и память не растёт
• Как стримить данные из базы, не загружая всё в память

Блок 13. Модель памяти и lock-free

• Почему один поток не видит, что записал другой
• Барьеры памяти: как заставить потоки видеть записи друг друга
• Lock-free: как устроен и где ломается

Блок 14. Параллелизм

• Как раскидать вычисления по ядрам и почему на сервере не надо занимать все

Блок 15. Async в тестах

• Как написать тест на гонку, который ловит её в каждом прогоне

Практика

Задача 7. Прайс на миллион строк за минуту вместо получаса

• Крупный продавец присылает прайс на миллион строк. Загрузка идёт дольше получаса, падает по таймауту, продавец шлёт заново, и всё начинается сначала
• После фичи прайс успевает загрузиться, память не растёт, и при остановке сервиса ни одна принятая строка не теряется

Задача 8. Сервис больше не встаёт под ночной нагрузкой

• В 03:10 сервис перестал отвечать: процессор почти пустой, в логах ни одной ошибки, база в порядке. Перезапуск не помог
• Найдёшь причину по метрикам и дампу, починишь и напишешь разбор инцидента для команды. А заодно выгрузку каталога перестанешь держать в памяти целиком для каждого партнёра

Итог недели

Можешь рассказать, как по дампу нашёл, почему сервис встал ночью, и написал разбор инцидента. Когда сервис встаёт, знаешь, с какой команды начать.

Что изменится к 27 декабря

Тарифы

Вопросы

Дальше три варианта

1. Ничего не менять. Перед следующим собесом снова откроешь те же статьи и посыпешься на таком же уточнении, но в другую сторону.
2. Разобраться самому. Рихтер, исходники рантайма, блог Стивена Тауба, свои эксперименты: всё это есть в открытом доступе. Стенда с нагрузкой и человека, который скажет, где ты ошибся, там нет.
3. Пойти в группу. Четыре недели по графику, восемь фич под нагрузкой и созвон каждую неделю.