Synkron vs. Asynkron programmering: Hvordan er de forskjellige?

Du vil være enig, spesielt hvis du fremdeles ikke har begynt å programmere, at noen kodebetingelser er skremmende.

For noen utviklere faller ord som "asynkron" og "synkron programmering" blant forvirrende, men ofte brukte kodingsuttrykk. Så hva betyr disse begrepene? Hvordan er de forskjellige? Og hvordan fungerer de? Vi vil svare på alle disse spørsmålene og mer.

Hvordan fungerer synkron programmering

Synkrone webapper laster ressurser enkeltvis og sekvensielt, slik at når en høyere ressurs eller komponent i hierarkiet ikke lastes inn, vil ikke de under den svare.

Forespørsler om at du skal synkront operere med en protokoll med flere tråder.

Merk: En tråd er en enkelt ende-til-ende-arbeider eller kanal som håndterer forespørsler i programmering.

Hver av disse trådene håndterer forespørsler separat i synkron programmering. Så hver tråd har sin utføringstid og lastes helt før den neste hendelsen kjøres. Følgelig låser utførelsen av hendelsen i en tråd andre tråder, og blokkerer hele brukergrensesnittet i prosessen.

Vanligvis laster webapps som bare kjører på synkron programmering ressurser avhengig av en lås. Alltid, hver operasjon, inkludert POST- og GET-forespørsler, må lastes nytt for hver forespørsel og respons.

Derfor sørger synkrone anrop for at en klient eller nettleser får svar fra den første forespørselen før den neste utføres. Dette kan føre til unødvendige forsinkelser og dårlig brukeropplevelse.

I slekt: Hvordan skrive kode med flere tråder i Java

Når du for eksempel prøver å sende inn et skjema på et nettsted som kjøres synkront, etter å ha fylt ut de nødvendige feltene og sendt inn skjemaet, låser klienten (nettleser) hele skjemafeltet.

Så det forhindrer deg i å gjøre ytterligere oppdateringer til skjemafeltet eller klikke på en hvilken som helst annen del av webappen under innsending.

I slekt: Slik installerer du Node.js og npm på Windows

Her er et eksempel på noen synkron kode som leser innholdet i en fil med fs modul i node.js:

var fs = krever ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Hei verden, jeg blokkerer andre tråder ...')
}, 1000
);

Koden ovenfor bruker readFileSync metode for å få innholdet i en tekstfil, men den bruker ikke en tilbakeringingsfunksjon.

Hvordan asynkron programmering fungerer

I asynkron programmering serverer apper forespørsler og svar ved hjelp av en ikke-blokkerende inngangs- og utgangsprotokoll (I / O). I motsetning til synkron programmering, utfører ikke et asynkront program operasjoner hierarkisk. Så programmet vil ikke vente på gjennomføring av en forespørsel før du svarer med en annen.

I hovedsak utfører den forespørsler samtidig, selv om de har forskjellige funksjoner. Som et resultat laster et program utviklet med asynkron programmering hele innholdet bare én gang.

En enkelt tråd håndterer flere forespørsler i en hendelsessløyfe. Så påvirker ikke den ene forespørselen den andre.

Fordi asynkron lasting ikke blokkerer, kan nettapper som opererer på dette prinsippet ende opp med å være applikasjoner med én side.

For eksempel, i motsetning til synkron programmering, etter at du har fylt ut og sendt skjemaet, sender en funksjon det asynkront uten å låse de andre feltene eller hele brukergrensesnittet. Derfor kan du oppdatere andre skjemafelt og komme med flere forespørsler på nettappen mens en innlevering pågår.

Derfor trenger du ikke å vente på forespørsler siden de alle kjører i en enkelt løkke. Så, i motsetning til synkrone applikasjoner, gir asynkrone apper en bedre brukeropplevelse og er like raske.

I slekt: Slik installerer og administrerer du flere versjoner av Node.js på Linux

Her er et eksempel på hvordan en asynkron kode ser ut i node.js:

var fs = krever ('fs');
fs.readFile ('text.txt', funksjon (err, data) {
hvis (feiler) {
console.log ('Beklager, det oppstod en feil');
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Hei verden, jeg blokkerer ikke andre tråder ...')
}, 500
);

I motsetning til den forrige synkrone metoden bruker ovennevnte asynkronkode en tilbakeringingsfunksjon for å tilpasse feilmeldinger.

Språkstøtte for synkron og asynkron programmering

De fleste språk på serversiden som Python, C #, Java og PHP utfører kode avhengig, slik at en linje eller en hel blokk lykkes, avhenger av suksessen til den som går foran den. Dette betyr at de alle er synkrone som standard.

Selv om de fleste av disse språkene på serversiden nå støtter asynkrone anrop med nylige fremskritt, er ingen av dem asynkrone som standard.

I slekt: Hvordan velge riktig webprogrammeringsspråk

Node.js, et bemerkelsesverdig JavaScript-rammeverk på serversiden, er et eksempel på en enkelt-trådet kjøretid som støtter asynkron programmering. Async / Await-oppgaver er nå også mulig med C #.

Fordeler og ulemper med synkron og asynkron programmering

Mens du kanskje tror at asynkron programmering vinner her, har begge metodene sine fordeler og ulemper. Så, å bruke en av dem, avhenger av dine preferanser eller problemet du har.

Imidlertid er de begge bedre enn hverandre på forskjellige måter. La oss ta en titt på fordeler og ulemper ved hver av disse programmeringsmetodene.

Fordeler med asynkron programmering

• Alle skriptene lastes inn en om gangen. Dette tilsvarer hastighet, respons og bedre brukeropplevelse.
• Det eliminerer forsinkelser for sideinnlasting. Så det er ikke behov for påfølgende sideoppdateringer mens du utfører nye forespørsler.
• Du kan bruke flere funksjoner om gangen, selv mens andre forespørsler fortsatt kjører.
• Asynkrone apper er svært skalerbare og krever få ressurser for å fungere.
• Selv om en forespørsel er treg til å svare, påvirker det ikke andres responstid.
• Svikt i en tråd hindrer ikke de andre i å gjengi.
• Innebygde tilbakeringinger lar deg tilpasse feilmeldinger.

Ulemper med asynkron programmering

• Det krever mange tilbakeringinger og rekursive funksjoner som kan være tungvint under utviklingen.
• Hvis tilbakeringinger ikke brukes effektivt, er det ingen måte en bruker kan vite om en forespørsel mislykkes eller ikke, spesielt ikke når han sender POST-forespørsler.
• Forsinkelse i gjengivelsen av den første siden kan påvirke opplevelsen din.
• Nettapper som bruker asynkron lasting kan være vanskelig å gjennomsøke for søkemotorer som Google og Bing.
• Asynkron skripting kan være vanskelig å implementere på noen programmeringsspråk.
• Koden kan bli rotete og vanskelig å feilsøke.

Fordeler med synkron programmering

• Det krever mindre kodingskunnskap og støttes av alle programmeringsspråk.
• Selv om det ikke er noen tilpassede tilbakeringinger for forespørselsfeil, er det umiddelbart åpenbart for deg da klienten (nettleser) håndterer slike feil som standard.
• Det er bedre for å utføre CPU-oppgaver.
• Søkemotorer finner synkroniserte websider lettere å gjennomsøke.
• Ideell for å komme med enkle forespørsler.

Ulemper med synkron programmering

• Lastetiden kan være treg.
• Det er ingen innebygde tilbakekallingsmetoder.
• Når en tråd er låst, blir andre også blokkert.
• Manglende evne til å utføre flere operasjoner om gangen kan redusere brukeropplevelsen.
• Når en forespørsel mislykkes, reagerer ikke hele programmet også.
• Det kan kreves enorme mengder ressurser for å håndtere flere tråder hvis forespørsler blir overveldende.

Synkron eller asynkron programmering: Hva er bedre?

Mens synkron programmering kan være treg, og asynkron skripting treffer raskt, er det viktig å gjenkjenne den riktige metoden for ethvert scenario. Noen ganger jobber de til og med sammen.

Backend-operasjoner som CRUD (opprett, les, oppdater og slett) er som standard synkron. Men du kan også bestemme deg for å utføre CRUD-operasjoner asynkront. Du trenger bare å tilpasse frontend-skriptet ditt for å få kontakt med backend-koden. For eksempel kan du gjengi data fra databasen synkront. Deretter kan du presentere det for brukere med asynkront skript.

I tillegg er det ikke ideelt å bruke asynkron programmering for å bygge enkle frontend-apper eller utføre CPU-operasjoner som krever mindre ressurser.

Front-End vs. Back-End Web Development: Hvilken vei er riktig for deg?

Læring av nettutvikling er en fin måte å forstå koding på, men hvor skal du begynne: front-end eller back-end webutvikling?

Les Neste

Om forfatteren