Синхронен vs. Асинхронно програмиране: Как се различават?

Ще се съгласите, особено ако все още не сте запознати с програмирането, че някои термини за кодиране са плашещи.

За някои разработчици термини като "асинхронно" и "синхронно програмиране" попадат сред объркващи, но често използвани термини за кодиране. И така, какво означават тези термини? Как са различни? И как работят те? Ще отговорим на всички тези въпроси и много повече.

Как работи синхронното програмиране

Синхронните уеб приложения зареждат ресурси поотделно и последователно, така че когато по-висок ресурс или компонент в йерархията не успее да се зареди, тези под него няма да отговорят.

Заявките, които правите синхронно, работят с многонишкови протоколи.

Забележка: Нишката е единичен работник или канал от край до край, който обработва заявки в програмирането.

Всяка от тези нишки обработва заявки поотделно при синхронно програмиране. Така че всяка нишка има своето време за изпълнение и се зарежда напълно, преди да изпълни следващото събитие. Следователно, изпълнението на събитието в нишка заключва други нишки, блокирайки целия потребителски интерфейс в процеса.

Обикновено уеб приложенията, които работят само на синхронно програмиране, зареждат ресурси в зависимост от ключалката. Неизменно всяка операция, включително POST и GET заявки, трябва да се зарежда прясно за всяка заявка и отговор.

Следователно синхронните обаждания гарантират, че клиентът или браузърът получават отговор от първата заявка, преди да изпълнят следващата. Това може да доведе до ненужни закъснения и лошо потребителско изживяване.

Свързани: Как да пишете многонишкови кодове в Java

Например, докато се опитва да изпрати формуляр на уебсайт, който работи синхронно, след попълване на необходимите полета и изпращане на формуляра, клиентът (браузърът) заключва цялото поле на формуляра.

Така че ви пречи да правите допълнителни актуализации на полето на формуляра или да щракнете върху друга част от уеб приложението по време на изпращане.

Свързани: Как да инсталирате Node.js и npm на Windows

Ето пример за синхронен код, който чете съдържанието на файл с fs модул в node.js:

var fs = изискване ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Здравей, свят, блокирам други нишки ...')
}, 1000
);

Кодът по-горе използва readFileSync метод за получаване на съдържанието на текстов файл, но не използва функция за обратно извикване.

Как работи асинхронното програмиране

При асинхронното програмиране приложенията обслужват заявки и отговори, използвайки неблокиращ входно-изходен (I / O) протокол. За разлика от синхронното програмиране, асинхронната програма не изпълнява операции йерархично. Така че програмата няма да чака изпълнението на дадена заявка, преди да отговори с друга.

По същество той изпълнява заявки едновременно, дори ако те са с различни функции. В резултат на това приложение, разработено с асинхронно програмиране, зарежда цялото си съдържание само веднъж.

Една нишка обработва множество заявки в цикъл на събития. Така че провалът на едната заявка не засяга другата.

Тъй като асинхронното зареждане не се блокира, уеб приложенията, които работят на този принцип, може да се окажат приложения с една страница.

Например, за разлика от синхронното програмиране, след попълване и изпращане на вашия формуляр, функцията го изпраща асинхронно, без да заключва останалите полета или целия потребителски интерфейс. Следователно можете да актуализирате други полета на формуляра и да отправяте повече заявки в уеб приложението, докато подаването продължава.

Следователно не е нужно да чакате заявки, тъй като всички те се изпълняват в един цикъл. Така че, за разлика от синхронните приложения, асинхронните приложения предоставят по-добро потребителско изживяване и са еднакво бързи.

Свързани: Как да инсталирате и управлявате множество версии на Node.js на Linux

Ето пример за това как изглежда асинхронен код в node.js:

var fs = изискване ('fs');
fs.readFile ('text.txt', функция (грешка, данни) {
ако (грешка) {
console.log ('Съжаляваме, възникна грешка');
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Здравей, свят, не блокирам други нишки ...')
}, 500
);

За разлика от предишния синхронен метод, горният асинхронен код използва функция за обратно извикване, за да персонализира съобщенията за грешки.

Езикова поддръжка за синхронно и асинхронно програмиране

Повечето езици от страна на сървъра като Python, C #, Java и PHP изпълняват код в зависимост, така че един ред или целият успешен блок зависи от успеха на този, който го предшества. Това означава, че всички те са синхронни по подразбиране.

Въпреки че повечето от тези сървърни езици вече поддържат асинхронни повиквания с последните подобрения, никой от тях не е асинхронен по подразбиране.

Свързани: Как да изберем правилния език за уеб програмиране

Node.js, забележителна JavaScript рамка от страна на сървъра, е пример за еднонишко изпълнение, което поддържа асинхронно програмиране. Async / Await задачи вече са възможни и с C #.

Плюсове и минуси на синхронното и асинхронното програмиране

Макар да си мислите, че асинхронното програмиране печели тук, и двата метода имат своите плюсове и минуси. Така че, използването на който и да е от тях зависи от вашите предпочитания или от текущия проблем.

И двамата обаче са по-добри един от друг по различни начини. Нека да разгледаме плюсовете и минусите на всеки от тези методи за програмиране.

Плюсове на асинхронното програмиране

• Всички скриптове се зареждат един по един. Това се равнява на скорост, отзивчивост и по-добро потребителско изживяване.
• Той елиминира закъсненията при зареждане на страниците. Така че, няма нужда от последващо опресняване на страници, докато се изпълняват нови заявки.
• Можете да използвате няколко функции едновременно, дори докато други заявки все още се изпълняват.
• Асинхронните приложения са силно мащабируеми и изискват малко ресурси за работа.
• Дори ако една заявка реагира бавно, това не влияе на времето за отговор на други.
• Неуспехът на нишка не спира останалите да се рендират.
• Вградените обратни обаждания ви позволяват да персонализирате съобщенията за грешки.

Недостатъци на асинхронното програмиране

• Изисква много обратни обаждания и рекурсивни функции, които могат да бъдат тромави по време на разработката.
• Ако обратните обаждания не се използват ефективно, няма начин потребителят да разбере дали дадена заявка се провали или не, особено докато прави POST заявки.
• Забавянето в първоначалното изобразяване на страницата може да повлияе на вашия опит.
• Уеб приложенията, които използват асинхронно зареждане, могат да бъдат трудни за обхождане за търсачки като Google и Bing.
• Асинхронният скрипт може да бъде труден за изпълнение в някои програмни езици.
• Кодът може да стане объркан и труден за отстраняване на грешки.

Плюсове на синхронното програмиране

• Изисква по-малко ноу-хау за кодиране и се поддържа от всички езици за програмиране.
• Дори и да няма персонализирани обратни извиквания за неуспешни заявки, това веднага ви е очевидно, тъй като клиентът (браузърът) обработва такива грешки по подразбиране.
• По-добре е да изпълнявате задачи на процесора.
• Търсачките намират синхронните уеб страници по-лесни за обхождане.
• Идеален за отправяне на прости заявки.

Недостатъци на синхронното програмиране

• Времето за зареждане може да бъде бавно.
• Няма вградени методи за обратно извикване.
• Когато една нишка е заключена, други също се блокират.
• Невъзможността за изпълнение на множество операции наведнъж може да намали потребителското изживяване.
• След като заявката е неуспешна, цялата програма също отказва.
• Огромно количество ресурси може да са необходими за обработка на повече нишки, ако заявките станат непреодолими.

Синхронно или асинхронно програмиране: Кое е по-добро?

Докато синхронното програмиране може да бъде бавно и асинхронните скриптове бият със скорост, разпознаването на подходящия метод за всеки сценарий е ключово. Понякога дори работят заедно.

Бекенд операции като CRUD (създаване, четене, актуализиране и изтриване) са синхронни по подразбиране. Но можете също да решите да изпълнявате CRUD операции асинхронно. Трябва само да промените вашия скрипт за интерфейс, за да се свържете с вашия бекенд код. Например можете да изобразявате данни от базата данни синхронно. След това можете да го представите на потребителите с асинхронни скриптове.

Освен това използването на асинхронно програмиране за изграждане на прости фронтенд приложения или изпълнение на CPU операции, които изискват по-малко ресурси, може да не е идеално.

Front-End vs. Разработка на уеб сайтове: Кой път е подходящ за вас?

Изучаването на уеб разработка е чудесен начин да разберете кодирането, но откъде да започнете: уеб разработка отпред или отзад?

Прочетете Напред

За автора