Sünkroonne vs. Asünkroonne programmeerimine: kuidas need erinevad?

Nõustute, eriti kui olete programmeerimises alles uus, et mõned kodeerimisterminid on hirmutavad.

Mõne arendaja jaoks kuuluvad sellised mõisted nagu "asünkroonne" ja "sünkroonne programmeerimine" segadusse, kuid sageli kasutatavate kodeerivate terminite hulka. Mida need mõisted siis tähendavad? Kuidas nad erinevad? Ja kuidas nad töötavad? Vastame kõigile neile küsimustele ja muule.

Kuidas sünkroonne programmeerimine töötab

Sünkroonsed veebirakendused laadivad ressursse ükshaaval ja järjestikku, nii et kui hierarhias kõrgemat ressurssi või komponenti ei õnnestu laadida, siis selle all olevad isikud ei reageeri.

Taotlused, mille teete sünkroonselt mitme lõimega protokolliga töötamiseks.

Märge: Lõng on üks otsast otsani töötaja või kanal, mis haldab programmeerimisel taotlusi.

Kõik need lõimed käsitlevad päringuid sünkroonsel programmeerimisel eraldi. Seega on igal lõimal oma täitmisaeg ja see laaditakse täielikult enne järgmise sündmuse käivitamist. Järelikult lukustab sündmuse teostamine lõimes muud lõimed, blokeerides kogu kasutajaliidese protsessis.

Tavaliselt laadivad ainult sünkroonse programmeerimisega töötavad veebirakendused ressursse sõltuvalt lukust. Eranditult tuleb iga toiming, sealhulgas POST ja GET päringud, iga päringu ja vastuse jaoks värskelt laadida.

Seetõttu tagavad sünkroonkõned, et klient või brauser saab enne järgmist täitmist vastuse esimesest päringust. Selle tulemuseks võib olla tarbetu viivitamine ja kehv kasutuskogemus.

Seotud: Kuidas kirjutada mitmekeermelist koodi Java-s

Näiteks lukustades klient (brauser) sünkroonselt töötaval veebisaidil vormi esitamise järel pärast vajalike väljade täitmist ja vormi saatmist kogu vormivälja.

Nii et see takistab teil vormivälja täiendavate värskenduste tegemist või veebirakenduse mis tahes muu osa klõpsamist esitamise ajal.

Seotud: Kuidas installida Windowsile Node.js ja npm

Siin on näide mõnest sünkroonsest koodist, mis loeb failiga sisu fs moodul node.js:

var fs = nõudma ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Tere maailm, blokeerin teised teemad ...')
}, 1000
);

Ülaltoodud kood kasutab readFileSync meetod failifaili sisu saamiseks, kuid see ei kasuta tagasihelistamisfunktsiooni.

Kuidas asünkroonne programmeerimine töötab

Asünkroonse programmeerimise korral teenindavad rakendused taotlusi ja vastuseid blokeerimata sisendi ja väljundi (I / O) protokolli abil. Erinevalt sünkroonsest programmeerimisest ei täida asünkroonne programm toiminguid hierarhiliselt. Nii et programm ei oota taotluse täitmist, enne kui teisega vastab.

Sisuliselt täidab see taotlusi samaaegselt, isegi kui neil on erinevad funktsioonid. Selle tulemusel laadib asünkroonse programmeerimisega välja töötatud rakendus kogu selle sisu ainult ühe korra.

Üks lõim käsitleb sündmuse tsüklis mitut taotlust. Nii et ühe taotluse ebaõnnestumine ei mõjuta teist.

Kuna asünkroonne laadimine ei ole blokeeriv, võivad sellel põhimõttel töötavad veebirakendused lõpuks olla ühe lehega rakendused.

Näiteks, erinevalt sünkroonsest programmeerimisest, saadab funktsioon pärast vormi täitmist ja esitamist selle asünkroonselt, lukustamata teisi välju või kogu kasutajaliidest. Seetõttu saate esitamise ajal värskendada muid vormivälju ja teha veebirakenduses rohkem taotlusi.

Järelikult ei pea te taotlusi ootama, kuna need kõik töötavad ühes silmus. Seega, erinevalt sünkroonsetest rakendustest, pakuvad asünkroonsed rakendused paremat kasutuskogemust ja on võrdselt kiired.

Seotud: Node.js-i mitme versiooni installimine ja haldamine Linuxis

Siin on näide asünkroonse koodi väljanägemisest node.js:

var fs = nõudma ('fs');
fs.readFile ('text.txt', function (err, data) {
kui (eksima) {
console.log ('Vabandust, tekkis viga');
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Tere maailm, ma ei blokeeri muid teemasid ...')
}, 500
);

Erinevalt eelmisest sünkroonmeetodist kasutab ülaltoodud asünkroonne kood veateadete kohandamiseks tagasihelistamisfunktsiooni.

Keele tugi sünkroonse ja asünkroonse programmeerimise jaoks

Enamik serveripoolseid keeli, nagu Python, C #, Java ja PHP, täidavad koodi sõltuvalt, nii et üks rida või terve ploki õnnestumine sõltub sellele eelneva edukusest. See tähendab, et nad kõik on vaikimisi sünkroonsed.

Kuigi enamik neist serveripoolsetest keeltest toetab nüüd asünkroonseid kõnesid koos viimaste edusammudega, pole ükski neist vaikimisi asünkroonne.

Seotud: Kuidas valida õiget veebi programmeerimiskeelt

Node.js, märkimisväärne serveripoolne JavaScripti raamistik, on näide üheahelalisest käitusajast, mis toetab asünkroonseid programme. Async / Await ülesanded on nüüd võimalikud ka C # abil.

Sünkroonse ja asünkroonse programmeerimise plussid ja miinused

Ehkki võite arvata, et siin võidab asünkroonne programmeerimine, on mõlemal meetodil oma plussid ja miinused. Niisiis, ühe või teise kasutamine sõltub teie eelistustest või käsitletavast probleemist.

Mõlemad on nad aga üksteisest paremad. Vaatame kõigi nende programmeerimismeetodite plusse ja miinuseid.

Asünkroonse programmeerimise plussid

• Kõik skriptid laaditakse ükshaaval. See võrdub kiiruse, reageerimisvõime ja parema kasutuskogemusega.
• See välistab viivitused lehe laadimisel. Seega pole uute taotluste täitmisel vaja lehe värskendamist.
• Korraga saate kasutada mitut funktsiooni, isegi kui muud taotlused veel töötavad.
• Asünkroonsed rakendused on väga skaleeritavad ja vajavad töötamiseks vähe ressursse.
• Isegi kui üks taotlus reageerib aeglaselt, ei mõjuta see teiste reageerimisaega.
• Lõnga rike ei takista teisi renderdamist.
• Sisseehitatud tagasihelistamised võimaldavad teil veateateid kohandada.

Asünkroonse programmeerimise miinused

• See nõuab palju tagasihelistamisi ja rekursiivseid funktsioone, mis võivad arendamise ajal olla tülikad.
• Kui tagasihelistusi ei kasutata tõhusalt, ei saa kasutaja kuidagi teada, kas taotlus ebaõnnestub või mitte, eriti POST-taotluste esitamise ajal.
• Esmase lehe renderduse latentsus võib teie kogemust mõjutada.
• Asünkroonset laadimist kasutavaid veebirakendusi võib otsingumootorite, nagu Google ja Bing, jaoks olla keeruline roomata.
• Asünkroonset skriptimist võib mõnes programmeerimiskeeles olla keeruline rakendada.
• Kood võib sassi minna ja seda on raske siluda.

Sünkroonse programmeerimise plussid

• See nõuab vähem kodeerimisalast oskusteavet ja seda toetavad kõik programmeerimiskeeled.
• Isegi kui päringute tõrgete jaoks pole kohandatud tagasihelistamisi, on see teile kohe ilmne, kuna klient (brauser) tegeleb selliste vigadega vaikimisi.
• See on parem protsessori ülesannete täitmiseks.
• Otsingumootorid leiavad, et sünkroonseid veebilehti on lihtsam roomata.
• Ideaalne lihtsate taotluste esitamiseks.

Sünkroonse programmeerimise miinused

• Laadimisaeg võib olla aeglane.
• Sisseehitatud tagasihelistusmeetodeid pole.
• Kui niit on lukus, blokeeritakse ka teised.
• Võimetus korraga mitut toimingut teha võib vähendada kasutuskogemust.
• Kui taotlus ebaõnnestub, ei reageeri ka kogu programm.
• Kui taotlused muutuvad ülekaalukaks, võib suurema hulga teemade käsitlemiseks vaja minna tohutut ressurssi.

Sünkroonne või asünkroonne programmeerimine: kumb on parem?

Kuigi sünkroonne programmeerimine võib olla aeglane ja asünkroonne skriptimine tabab kiirust, on iga stsenaariumi jaoks sobiva meetodi äratundmine võtmetähtsusega. Mõnikord töötavad nad isegi koos.

Taustaprogrammi toimingud nagu CRUD (loomine, lugemine, värskendamine ja kustutamine) on vaikimisi sünkroonsed. Kuid võite otsustada ka CRUD-toimingud asünkroonselt sooritada. Taustaprogrammiga ühenduse loomiseks peate ainult oma esiosa skripti muutma. Näiteks saate andmeid andmebaasist renderdada sünkroonselt. Seejärel saate seda asünkroonse skriptimisega kasutajatele esitada.

Lisaks ei pruugi asünkroonse programmeerimise kasutamine lihtsate kasutajaliidese rakenduste loomiseks või vähem ressursse nõudvate protsessoritoimingute teostamiseks olla ideaalne.

Esiosa vs. Veebiarenduse tagaosa: milline tee on teie jaoks õige?

Veebiarenduse õppimine on suurepärane võimalus kodeerimisest aru saada, kuid millest peaksite alustama: veebipõhine või tagumine veebiarendus?

Loe edasi

Autori kohta