Synkroninen vs. Asynkroninen ohjelmointi: miten ne eroavat toisistaan?

Hyväksyt, varsinkin jos olet vasta uusi ohjelmoinnissa, että jotkut koodaustermit ovat pelottavia.

Joillekin kehittäjille termit, kuten "asynkroninen" ja "synkroninen ohjelmointi", kuuluvat hämmentäviin mutta usein käytettyihin koodaustermeihin. Joten mitä nämä termit tarkoittavat? Kuinka ne eroavat toisistaan? Ja miten ne toimivat? Vastaamme kaikkiin näihin ja muihin kysymyksiin.

Kuinka synkroninen ohjelmointi toimii

Synkroniset verkkosovellukset lataavat resursseja yksitellen ja peräkkäin siten, että kun hierarkian korkeampi resurssi tai komponentti ei lataudu, sen alapuolella olevat eivät vastaa.

Pyynnöt, jotka teet synkronisesti monisäikeisen protokollan kanssa.

merkintä: Säie on yksi päähän-to-end työntekijä tai kanava, joka käsittelee pyyntöjä ohjelmoinnissa.

Jokainen näistä säikeistä käsittelee pyynnöt erikseen synkronoinnissa. Joten jokaisella säikeellä on suoritusaika ja se latautuu kokonaan ennen seuraavan tapahtuman suorittamista. Tämän seurauksena tapahtuman suorittaminen ketjussa lukitsee muut ketjut ja estää prosessin koko käyttöliittymän.

Ainoastaan ​​synkronisella ohjelmoinnilla toimivat verkkosovellukset lataavat resursseja riippuen lukosta. Jokainen toiminto, mukaan lukien POST- ja GET-pyynnöt, on aina ladattava juuri jokaiselle pyynnölle ja vastaukselle.

Siksi synkronoidut puhelut varmistavat, että asiakas tai selain saa vastauksen ensimmäisestä pyynnöstä ennen seuraavan suorittamista. Tämä voi johtaa tarpeettomiin viiveisiin ja huonoon käyttökokemukseen.

Liittyvät: Kuinka kirjoittaa monisäikeinen koodi Java: ssa

Esimerkiksi yrittäessään lähettää lomaketta synkronisesti toimivalla verkkosivustolla, täytettyään tarvittavat kentät ja lähettämällä lomakkeen asiakas (selain) lukitsee koko lomakekentän.

Joten se estää sinua tekemästä lisää päivityksiä lomakekenttään tai napsauttamasta muuta verkkosovelluksen osaa lähetyksen aikana.

Liittyvät: Kuinka asentaa Node.js ja npm Windowsiin

Tässä on esimerkki synkronisesta koodista, joka lukee tiedoston sisällön fs node.js-moduuli:

var fs = vaatia ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Hei maailma, estän muut ketjut ...')
}, 1000
);

Yllä oleva koodi käyttää readFileSync menetelmä tekstitiedoston sisällön saamiseksi, mutta se ei käytä takaisinsoittotoimintoa.

Kuinka asynkroninen ohjelmointi toimii

Asynkronisessa ohjelmoinnissa sovellukset palvelevat pyyntöjä ja vastauksia estämättömän tulo- ja lähtöprotokollan (I / O) avulla. Toisin kuin synkronoitu ohjelmointi, asynkroninen ohjelma ei suorita operaatioita hierarkkisesti. Joten ohjelma ei odota pyynnön suorittamista ennen vastaamista toisella.

Pohjimmiltaan se suorittaa pyynnöt samanaikaisesti, vaikka ne olisivat eri toiminnoissa. Tämän seurauksena asynkronisella ohjelmoinnilla kehitetty sovellus lataa koko sisällön vain kerran.

Yksi ketju käsittelee useita pyyntöjä tapahtumasilmukassa. Joten yhden pyynnön epäonnistuminen ei vaikuta toiseen.

Koska asynkroninen lataus ei estä, tällä periaatteella toimivat verkkosovellukset saattavat päätyä yhden sivun sovelluksiksi.

Esimerkiksi, toisin kuin synkroninen ohjelmointi, toiminto lähettää lomakkeen täyttämisen ja lähettämisen jälkeen asynkronisesti lukitsematta muita kenttiä tai koko käyttöliittymää. Siksi voit päivittää muita lomakekenttiä ja tehdä lisää pyyntöjä verkkosovelluksessa, kun lähetys on käynnissä.

Näin ollen sinun ei tarvitse odottaa pyyntöjä, koska ne kaikki suoritetaan yhdessä silmukassa. Joten, toisin kuin synkronoidut sovellukset, asynkroniset sovellukset tarjoavat paremman käyttökokemuksen ja ovat yhtä nopeita.

Liittyvät: Kuinka asentaa ja hallita useita Node.js-versioita Linuxissa

Tässä on esimerkki siitä, miltä asynkroninen koodi näyttää tiedostossa node.js:

var fs = vaatia ('fs');
fs.readFile ('text.txt', funktio (err, data) {
jos (virhe) {
console.log ('Anteeksi, tapahtui virhe');
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Hei maailma, en estä muita ketjuja ...')
}, 500
);

Toisin kuin edellinen synkronimenetelmä, yllä oleva asynkroninen koodi käyttää takaisinsoittotoimintoa virhesanomien mukauttamiseen.

Kielituki synkroniselle ja asynkroniselle ohjelmoinnille

Useimmat palvelinpuolen kielet, kuten Python, C #, Java ja PHP, suorittavat koodin riippuvaisesti, joten yksi rivi tai koko lohko onnistuu riippuen sitä edeltävän kielen onnistumisesta. Tämä tarkoittaa, että ne kaikki ovat oletusarvoisesti synkronisia.

Vaikka suurin osa näistä palvelinpuolen kielistä tukee nyt asynkronisia puheluita viimeaikaisilla parannuksilla, yksikään niistä ei ole oletusarvoisesti asynkroninen.

Liittyvät: Kuinka valita oikea web-ohjelmointikieli

Node.js, merkittävä palvelinpuolen JavaScript-kehys, on esimerkki yksisäikeisestä ajonajasta, joka tukee asynkronista ohjelmointia. Async / Await-tehtävät ovat nyt mahdollisia myös C #: lla.

Hyödyt ja haitat synkroniselle ja asynkroniselle ohjelmoinnille

Vaikka saatat ajatella, että asynkroninen ohjelmointi voittaa täällä, molemmilla menetelmillä on hyvät ja huonot puolensa. Joten jommankumman käyttö riippuu mieltymyksistäsi tai käsillä olevasta ongelmasta.

He ovat kuitenkin molempia parempia toisiaan eri tavoin. Katsotaanpa näiden ohjelmointimenetelmien edut ja haitat.

Hyödyt asynkronisesta ohjelmoinnista

• Kaikki komentosarjat ladataan yksi kerrallaan. Tämä vastaa nopeutta, reagoivuutta ja parempaa käyttökokemusta.
• Se eliminoi sivun latausviiveet. Joten seuraavia sivun päivityksiä ei tarvita suoritettaessa uusia pyyntöjä.
• Voit käyttää useita ominaisuuksia kerrallaan, vaikka muut pyynnöt olisivat vielä käynnissä.
• Asynkroniset sovellukset ovat erittäin skaalautuvia ja vaativat vain vähän resursseja toimiakseen.
• Vaikka yksi pyyntö vastaisikin hitaasti, se ei vaikuta muiden vastausaikaan.
• Langan epäonnistuminen ei estä muita tekemästä.
• Sisäänrakennettujen takaisinsoittojen avulla voit mukauttaa virheilmoituksia.

Haitat asynkronisesta ohjelmoinnista

• Se vaatii paljon takaisinsoittoja ja rekursiivisia toimintoja, jotka saattavat olla hankalia kehityksen aikana.
• Jos takaisinsoittoja ei käytetä tehokkaasti, käyttäjä ei voi mitenkään tietää, jos pyyntö epäonnistuu vai ei, varsinkin kun hän tekee POST-pyyntöjä.
• Ensimmäisen sivun hahmontamisen viive voi vaikuttaa kokemukseesi.
• Asynkronista latausta käyttäviä verkkosovelluksia voi olla vaikea indeksoida hakukoneille, kuten Google ja Bing.
• Asynkronista komentosarjaa voi olla vaikea toteuttaa joillakin ohjelmointikielillä.
• Koodi voi olla sotkuinen ja sitä on vaikea korjata.

Hyödyt synkronisesta ohjelmoinnista

• Se vaatii vähemmän koodaustaitoa ja sitä tukevat kaikki ohjelmointikielet.
• Vaikka pyyntövirheitä varten ei olisikaan räätälöityjä soittopyyntöjä, se on sinulle heti selvää, kun asiakas (selain) käsittelee tällaisia ​​virheitä oletusarvoisesti.
• Se on parempi suorittimen tehtävien suorittamiseen.
• Hakukoneet löytävät synkronoidut verkkosivut helpommin indeksoitaviksi.
• Ihanteellinen yksinkertaisten pyyntöjen esittämiseen.

Haitat synkronisesta ohjelmoinnista

• Latausaika voi olla hidas.
• Sisäänrakennettuja soittomenetelmiä ei ole.
• Kun lanka on lukittu, myös muut tukkeutuvat.
• Kyvyttömyys suorittaa useita toimintoja kerralla saattaa heikentää käyttäjäkokemusta.
• Kun pyyntö epäonnistuu, myös koko ohjelma ei vastaa.
• Suuren määrän resursseja saatetaan tarvita useampien säikeiden käsittelemiseen, jos pyynnöt tulevat ylivoimaisiksi.

Synkroninen tai asynkroninen ohjelmointi: mikä on parempi?

Vaikka synkroninen ohjelmointi voi olla hidasta ja asynkroninen komentosarja iskee nopeasti, sopivan menetelmän tunnistaminen mihin tahansa skenaarioon on avainasemassa. Joskus he jopa työskentelevät yhdessä.

Taustajärjestelmän toiminnot, kuten CRUD (luonti, lukeminen, päivittäminen ja poistaminen), ovat oletusarvoisesti synkronisia. Mutta voit myös päättää suorittaa CRUD-toiminnot asynkronisesti. Sinun tarvitsee vain säätää käyttöliittymän komentosarjaa muodostaaksesi yhteyden taustakoodiin. Voit esimerkiksi renderoida tietoja tietokannasta synkronisesti. Sitten voit esittää sen käyttäjille asynkronisilla komentosarjoilla.

Asynkronisen ohjelmoinnin käyttäminen yksinkertaisten käyttöliittymäsovellusten luomiseen tai vähemmän resursseja vaativien suorittimen toimintojen suorittamiseen ei ehkä ole ihanteellista.

Etupää vs. Back-end-verkkokehitys: mikä polku on oikea sinulle?

Verkkokehityksen oppiminen on hieno tapa ymmärtää koodausta, mutta mistä aloittaa: käyttöliittymän tai taustan verkkokehitys?

Lue seuraava

Kirjailijasta