Sinkroni vs. Asinkrono programiranje: u čemu se razlikuju?

Složit ćete se, pogotovo ako ste tek upoznati s programiranjem, da su neki pojmovi kodiranja zastrašujući.

Za neke programere izrazi poput "asinkrono" i "sinkrono programiranje" spadaju u zbunjujuće, ali često korištene pojmove kodiranja. Pa što znače ti pojmovi? Kako se razlikuju? I kako rade? Odgovorit ćemo na sva ova pitanja i još mnogo toga.

Kako funkcionira sinkrono programiranje

Sinkrone web-aplikacije učitavaju resurse pojedinačno i uzastopno, tako da kada se veći resurs ili komponenta u hijerarhiji ne uspije učitati, oni ispod njih neće odgovoriti.

Zahtjevi koje podnosite sinkrono rade s protokom s više niti.

Bilješka: Nit je pojedinačni radnik ili kanal koji obrađuje zahtjeve u programiranju.

Svaka od ovih niti obrađuje zahtjeve zasebno u sinkronom programiranju. Dakle, svaka nit ima svoje vrijeme izvršavanja i u potpunosti se učitava prije izvođenja sljedećeg događaja. Slijedom toga, izvršavanje događaja u niti zaključava druge niti, blokirajući cijelo korisničko sučelje u procesu.

Obično web-aplikacije koje se pokreću isključivo na sinkronom programiranju učitavaju resurse ovisno u bravi. Nepromjenjivo je da se svaka operacija, uključujući POST i GET zahtjeve, mora svježe učitati za svaki zahtjev i odgovor.

Stoga sinkroni pozivi osiguravaju da klijent ili preglednik dobije odgovor od prvog zahtjeva prije izvršavanja sljedećeg. To može rezultirati nepotrebnim kašnjenjima i lošim korisničkim iskustvom.

Povezano: Kako napisati kod s više niti na Javi

Na primjer, dok pokušava poslati obrazac na web mjestu koje se sinkronizirano, nakon popunjavanja potrebnih polja i slanja obrasca, klijent (preglednik) zaključava cijelo polje obrasca.

Stoga vam onemogućava daljnje ažuriranje polja obrasca ili klikanje bilo kojeg drugog dijela web aplikacije tijekom slanja.

Povezano: Kako instalirati Node.js i npm na Windows

Evo primjera sinkronog koda koji čita sadržaj datoteke s fs modul u node.js:

var fs = zahtijeva ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Pozdrav svijetu, blokiram druge niti ...')
}, 1000
);

Gornji kod koristi readFileSync metoda za dobivanje sadržaja tekstualne datoteke, ali ne koristi funkciju povratnog poziva.

Kako djeluje asinkrono programiranje

U asinkronom programiranju aplikacije poslužuju zahtjeve i odgovore koristeći neblokirajući ulazno-izlazni (I / O) protokol. Za razliku od sinkronog programiranja, asinkroni program ne izvršava operacije hijerarhijski. Tako program neće čekati izvršenje zahtjeva prije nego što odgovori drugim.

U osnovi izvršava zahtjeve istovremeno, čak i ako su u različitim funkcijama. Kao rezultat toga, aplikacija razvijena asinkronim programiranjem čitav svoj sadržaj učitava samo jednom.

Jedna nit obrađuje više zahtjeva u petlji događaja. Dakle, neuspjeh jednog zahtjeva ne utječe na drugi.

Budući da asinkrono učitavanje nije blokirajuće, web aplikacije koje rade po ovom principu mogu na kraju biti aplikacije s jednom stranicom.

Primjerice, za razliku od sinkronog programiranja, nakon ispunjavanja i slanja obrasca, funkcija ga šalje asinkrono bez zaključavanja ostalih polja ili cijelog korisničkog sučelja. Stoga možete ažurirati druga polja obrasca i upućivati ​​više zahtjeva u web-aplikaciju dok je predaja u tijeku.

Slijedom toga, ne morate čekati zahtjeve jer se svi izvode u jednoj petlji. Dakle, za razliku od sinkronih aplikacija, asinkrone aplikacije pružaju bolje korisničko iskustvo i podjednako su brze.

Povezano: Kako instalirati i upravljati više verzija Node.js-a na Linuxu

Evo primjera kako izgleda asinkroni kod u node.js:

var fs = zahtijeva ('fs');
fs.readFile ('text.txt', funkcija (pogreška, podaci) {
if (err) {
console.log ('Žao nam je, dogodila se pogreška');
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Pozdrav svijetu, ne blokiram druge niti ...')
}, 500
);

Za razliku od prethodne sinkrone metode, gornji asinkroni kod koristi funkciju povratnog poziva za prilagodbu poruka o pogreškama.

Jezična podrška za sinkrono i asinkrono programiranje

Većina jezika na poslužitelju, kao što su Python, C #, Java i PHP, izvršavaju kôd ovisno, pa jedan redak ili cijeli blok koji uspije ovisi o uspjehu onoga koji mu prethodi. To znači da su svi prema zadanim postavkama sinkroni.

Iako većina ovih jezika na strani poslužitelja sada podržava asinkrone pozive s nedavnim napretkom, niti jedan od njih nije asinhroni prema zadanim postavkama.

Povezano: Kako odabrati pravi programski jezik za web

Node.js, zapaženi JavaScript okvir na poslužitelju, primjer je izvođenja s jednim navojem koji podržava asinkrono programiranje. Async / Await zadaci sada su mogući i sa C #.

Prednosti i nedostaci sinkronog i asinkronog programiranja

Iako biste mogli pomisliti da asinkrono programiranje ovdje pobjeđuje, obje metode imaju svoje prednosti i nedostatke. Dakle, upotreba bilo kojeg od njih ovisi o vašoj želji ili problemu koji je u pitanju.

Međutim, oboje su međusobno bolji na razne načine. Pogledajmo prednosti i nedostatke svake od ovih metoda programiranja.

Pros asinkronog programiranja

• Sve se skripte učitavaju jedna po jedna. To se izjednačava s brzinom, odzivnošću i boljim korisničkim iskustvom.
• Eliminira kašnjenja učitavanja stranice. Dakle, nema potrebe za naknadnim osvježavanjima stranica tijekom izvršavanja novih zahtjeva.
• Možete koristiti više značajki odjednom, čak i dok su drugi zahtjevi još uvijek aktivni.
• Asinkrone aplikacije vrlo su skalabilne i za rad im je potrebno malo resursa.
• Čak i ako se na jedan zahtjev sporo reagira, to ne utječe na vrijeme odgovora drugih.
• Neuspjeh niti ne sprječava ostale da se prikažu.
• Ugrađeni povratni pozivi omogućuju vam prilagodbu poruka o pogreškama.

Protiv asinkronog programiranja

• Zahtijeva puno povratnih poziva i rekurzivnih funkcija koje bi mogle biti glomazne tijekom razvoja.
• Ako se povratni pozivi ne koriste učinkovito, nema šanse da korisnik može znati hoće li zahtjev propasti ili ne, pogotovo tijekom postavljanja POST zahtjeva.
• Kašnjenje u početnom prikazivanju stranice može utjecati na vaše iskustvo.
• Web aplikacije koje koriste asinkrono učitavanje mogu biti teške za indeksiranje za tražilice poput Googlea i Binga.
• Asinkrono skriptiranje može biti teško implementirati u neke programske jezike.
• Kod može postati neuredan i težak za uklanjanje pogrešaka.

Pros sinkronog programiranja

• Zahtijeva manje znanja o kodiranju i podržavaju ga svi programski jezici.
• Čak i ako nema prilagođenih povratnih poziva za neuspjehe zahtjeva, odmah vam je očito jer klijent (preglednik) prema zadanim postavkama obrađuje takve pogreške.
• Bolje je za izvršavanje CPU zadataka.
• Tražilice pronalaze sinkrone web stranice lakše za indeksiranje.
• Idealno za upućivanje jednostavnih zahtjeva.

Protiv sinkronog programiranja

• Vrijeme učitavanja može biti sporo.
• Ne postoje ugrađene metode povratnog poziva.
• Kada je nit zaključana, blokiraju se i drugi.
• Nemogućnost izvršavanja više operacija odjednom mogla bi smanjiti korisničko iskustvo.
• Jednom kada zahtjev ne uspije, cijeli program također prestaje odgovarati.
• Za obradu više niti može biti potrebna velika količina resursa ako zahtjevi postanu neodoljivi.

Sinkrono ili asinkrono programiranje: što je bolje?

Iako sinkrono programiranje može biti sporo i asinkrono skriptiranje udara brzinom, ključno je prepoznavanje odgovarajuće metode za bilo koji scenarij. Ponekad čak i rade zajedno.

Backend operacije poput CRUD-a (stvaranje, čitanje, ažuriranje i brisanje) su prema zadanim postavkama sinkrone. Ali također se možete odlučiti za izvršavanje CRUD operacija asinkrono. Trebate samo podesiti svoju skriptu sučelja da biste se povezali sa svojim pozadinskim kodom. Na primjer, možete sinkronizirano prikazivati ​​podatke iz baze podataka. Tada ga možete predstaviti korisnicima asinkronim skriptiranjem.

Uz to, korištenje asinkronog programiranja za izgradnju jednostavnih sučelnih aplikacija ili izvršavanje CPU operacija koje zahtijevaju manje resurse možda neće biti idealno.

Front-End vs. Web razvoj web stranica: Koji je put pravi za vas?

Učenje web razvoja je sjajan način za razumijevanje kodiranja, ali gdje biste trebali započeti: front-end ili back-end web razvoj?

Pročitajte Dalje

O autoru