Что такое синхронные и асинхронные вызовы

Синхронность и асинхронность процессов

Мир может многому научиться у программистов. Он и так учится, только не тому и не так. Например, взял процессы и алгоритмы, но не заметил такого подхода, как асинхронность.

Любому программисту понятно, что такое синхронность и асинхронность. Вот насколько это понятно программисту, настолько это непонятно и обычным разработчикам процессов.

Синхронные действия процесса – те, которые выполняются в основном потоке, в рамках одного экземпляра процесса. Ключевое отличие синхронного режима: следующее действие начинается только тогда, когда завершено предыдущее. Соответственно, пока одно действие не завершено, процесс стоит колом.

Асинхронные действия – те, которые выполняются параллельно основному потоку, либо в том же экземпляре процесса, либо вообще в другом процессе. Ключевое отличие асинхронного режима: параллельное выполнение двух и более ветвей процесса.

Синхронные процессы, как и программы, писать и отлаживать намного проще, поэтому такой подход к конструированию процесса очень сильно распространен. С асинхронностью надо много возиться, особенно – с обозначением точек перехода в параллельное выполнение и возврата обратно, в русло основного процесса. В жизни ведь нет промисов.

Например, тот же процесс закупок по заявке. Рисуется стандартно, как последовательность действий: появилась заявка, снабженец выбирает поставщика, запрашивает сроки и стоимость, согласует с продавцом или отделом внутреннего контроля, формирует заказ поставщику, запрашивает в юридическом отделе или в бухгалтерии оценку контрагента, создает заявку на оплату, ждет этой оплаты, отслеживает заказ, потом организует или отслеживает оприходование на складе, чтобы, в конце концов, закрыть заявку. Процесс полностью синхронен.

Теперь представим – в нашей информационной системе не подключен сервис оценки поставщиков. Значит, юридическому отделу нужно собирать информацию из открытых источников. Значит, на выполнение оценки требуется время. С учетом очереди заявок к юристам, пройдет дня три.

Что в это время будет с процессом? Согласно синхронной логике, он будет стоять колом. Снабженец, будучи верным элементом системы, и пальцем не пошевелит, пока не получит оценку поставщика – особенно, если предусмотрены санкции за работу с непроверенными контрагентами.

Можем мы здесь добавить асинхронности? Конечно. В тот момент, когда снабженец выбрал поставщика, он может отправить заявку на оценку контрагента в юридический отдел, а сам пока будет вести переговоры, согласовывать цены и сроки. К тому моменту, когда он будет готов разместить заказ, и оценка подоспеет. Процесс закончится раньше на три дня.

Конечно, юристы могут возмутиться – чего это мы будем оценивать поставщика, если вы там еще четко не решили, будете ли у него заказывать? Что им ответить?

Решение напрашивается само собой, выше мы его уже обозначили – подключить сервис оценки поставщиков. Теперь мы еще лучше понимаем, зачем оно нужно – для придания асинхронности и ускорения процесса. Хотя, сервис, наверное, будет как раз синхронным. Как думаете?

Если сервис не подключать, то можно оправдать такую оценку работой «впрок». Если в вашей информационной системе есть куда записать данные оценки, то в следующий раз, когда возникнет потребность в работе с этим поставщиком, обращаться в юридический отдел уже не придется. Конечно, у оценки есть срок годности, но в некоторых разумных пределах ей пользоваться можно.

В асинхронности обычно пугает отсутствие гарантий, то есть риск негативного результата в одной из параллельных ветвей процесса. Что делать, если согласование закончится неудачей?

Тут нужна статистика. Если вы работаете с существующим процессом, то примерно, или точно, представляете себе, как часто определенные действия заканчиваются негативно – например, согласования. Вот из этой вероятности и стоит исходить, запуская параллельное выполнение.

Асинхронность прям напрашивается во все процессы согласования. Если там работать только по синхронному режиму, да еще и идти на поводу у согласующих, то выстраиваются длинные, взаимозависимые цепочки, порождающие бюрократию и круговую поруку.

Типичный пример: «я буду согласовывать только после того, как согласует вот он». Или «я посмотрю на этот договор только после финансистов». Хотя, если верить статистике и здравому смыслу, подобные постановки не имеют под собой оснований, и являются лишь способом переложить ответственность.

Тут главное – не переживать, и не браться за все сразу. Попробуйте выделить в асинхронный режим сначала одну ветвь согласования. Возможно, потребуется пересмотреть задание, параметры согласования – так, чтобы исключить взаимозависимость.

Например, пусть финансовый отдел, стоящий в цепочке согласования договора, смотрит только на условия оплаты. Пусть у него будут свои, понятные критерии оценки. Лучше, если они будут формализованы в виде типового договора – например, 100% постоплата для поставщиков, 100 % предоплата для покупателей. В таком случае договоры, удовлетворяющие критериям, будут проскакивать на раз. И у финансистов не останется повода ждать оценки от тех же юристов.

Единственное, что важно: асинхронные процессы очень сложно реализовать без автоматизации. Если процессы, их исполнение и отслеживание реализованы только на бумаге, то добавление параллельных ветвей превратит их в хаос. Нужна автоматизация.

Лучше всего для такой автоматизации подходит принцип «Автозадачи». Хотя, можно обойтись и стандартными средствами рисования процессов, которые есть в современных платформах, только придется повозиться.

Стандартные «рисовалки» процессов потребуют от вас обозначить весь процесс, все ветви и взаимосвязи. Если процесс сложный и длинный, то вы столкнетесь с проблемой – он банально перестанет влезать на экран, в ширину. Если вы учились в институте на программиста, то помните такое правило оформления алгоритмов: не более трех параллельных вертикальных ветвей. Правило придумано не просто так – если ветвей будет больше, понять схему алгоритма будет проблематично.

Автозадачи от этой проблемы избавляют – там изображения процесса нет вообще, т.к. отсутствует такая сущность – процесс. Есть задачи. Если очень хочется, можно из них собрать процесс. Но не наоборот. Эдакий дедуктивный метод рисования процессов.

Кроме асинхронности, есть еще более мощный метод оптимизации – буферизация процессов. О нем – в другой раз.

Анализ и проектирование систем
Управление персоналом

Синхронные и асинхронные запросы

XMLHttpRequest поддерживает как синхронные, так и асинхронные запросы. В основном предпочтительно использовать асинхронные запросы вместо синхронных из-за соображений производительности.

Синхронный запрос приводит к выполнению кода, который «блокирует» взаимодействие с вкладкой браузера до тех пор, пока запрос не будет полностью выполнен, что существенно ухудшает отклик страницы.

Асинхронные запросы

Если вы используете асинхронный режим XMLHttpRequest , то после того, как данные будут получены, будет вызвана функция обработчик. Это позволяет браузеру работать нормально пока ваш запрос будет обрабатываться.

Пример: отправка запроса и получение файла ответа

Приведём простейший пример асинхронного запроса XMLHttpRequest .

var xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.open("GET", "/bar/foo.txt", true); xhr.onload = function (e)  if (xhr.readyState === 4)  if (xhr.status === 200)  console.log(xhr.responseText); > else  console.error(xhr.statusText); > > >; xhr.onerror = function (e)  console.error(xhr.statusText); >; xhr.send(null);

2 строка. 3 параметр метода open установлен как true для того, чтобы явно указать, что этот запрос будет обрабатываться асинхронно.

3 строка. Создаётся функция обработчик события onload . Этот обработчик следить за параметром readyState , для того, чтобы определить завершена ли передача данных и если это так и HTTP статус 200, то полученные данные выводятся в консоль. А если в результате передачи данных возникла ошибка, то сообщение об ошибки будет выведено в консоль.

15 строка. Происходит инициализация отправки запроса. Функция обработчик будет вызываться каждый раз, как будет происходить изменения состояния данного запроса.

Пример: создание стандартной функции для чтения внешних файлов

В разных сценариях существует необходимость принимать внешние файлы (ответ от сервера, к примеру, json файл). Это стандартная функция, которая использует XMLHttpRequest объект асинхронно, чтобы передать прочитанный контент в специальную функцию обработчик.

function xhrSuccess()  this.callback.apply(this, this.arguments); > function xhrError()  console.error(this.statusText); > function loadFile(url, callback /*, opt_arg1, opt_arg2, . */)  var xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.callback = callback; xhr.arguments = Array.prototype.slice.call(arguments, 2); xhr.onload = xhrSuccess; xhr.onerror = xhrError; xhr.open("GET", url, true); xhr.send(null); >

function showMessage(message)  console.log(message + this.responseText); > loadFile("message.txt", showMessage, "New message!\n\n");

Сигнатура вспомогательной функции LoadFile следующая: 1 аргумент — URL адрес для запроса (через HTTP GET), 2 аргумент — функция, которая будет вызвана после успешного выполнения ajax запроса и 3 аргумент — список аргументов, которые будут передаваться через XHR объект в функцию, которая была указана во 2 аргументе.

Строка 1 определяет функцию, которая будет вызвана, когда ajax запрос завершиться успешно. В свою очередь это вызовет функции callback, которая была указана в вызове функции loadFile (то есть функция showMessage ) которая была обозначена как свойство XHR объекта (строка 11). Дополнительные аргументы, которые были указаны при вызове функции loadFile , подставляются в вызов callback функции.

Строка 5 определяет функцию, которая будет вызвана в случаи, если ajax запрос не сможет завершиться успешно.

Строка 11 сохраняет в XHR объекте функцию, которая будет вызвана после успешного завершения ajax запроса. (эта функция передаётся 2 аргументов в вызове функции loadFile ).

12 строка срезает псевдомассив аргументов, который был передан при вызове функции loadFile . Начиная с 3 аргумента все аргументы будут хранится в массиве arguments объекта xhr , который передаётся в функцию xhrSuccess и в конечном итоге будут использованы при вызове функции showMessage , которая будет вызвана функцией xhrSuccess .

Строка 15 устанавливает true для 3 параметра, что явно указывает на то, что запрос будет выполняться асинхронно.

Строка 16 инициализирует запрос.

Пример: использование timeout

При использовании асинхронных запросов, можно установить максимальное время ожидания ответа от сервера. Это делается путём установки значения свойства timeout XMLHttpRequest объекта, как показано ниже:

function loadFile(url, timeout, callback)  var args = Array.prototype.slice.call(arguments, 3); var xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.ontimeout = function ()  console.error("The request for " + url + " timed out."); >; xhr.onload = function ()  if (xhr.readyState === 4)  if (xhr.status === 200)  callback.apply(xhr, args); > else  console.error(xhr.statusText); > > >; xhr.open("GET", url, true); xhr.timeout = timeout; xhr.send(null); >

Отметим, что в код была добавлена функция обработчик события ontimeout .

function showMessage(message)  console.log(message + this.responseText); > loadFile("message.txt", 2000, showMessage, "New message!\n");

2 аргумент функции loadFile устанавливает время ожидание равное 2000ms.

Примечание: Поддержка timeout была добавлена начиная с Gecko 12.0.

Synchronous request

Примечание: Starting with Gecko 30.0, Blink 39.0, and Edge 13, synchronous requests on the main thread have been deprecated due to the negative effects to the user experience.

Synchronous XHR often causes hangs on the web. But developers typically don’t notice the problem because the hang only manifests during poor network conditions or slow server response. Synchronous XHR is now in deprecation state. Developers are recommended to move away from the API.

All new XHR features such as timeout or abort aren’t allowed for synchronous XHR. Doing so would invoke InvalidAccessError .

Example: HTTP synchronous request

This example demonstrates how to make a simple synchronous request.

var request = new XMLHttpRequest(); request.open("GET", "/bar/foo.txt", false); // `false` makes the request synchronous request.send(null); if (request.status === 200)  console.log(request.responseText); >

Line 3 sends the request. The null parameter indicates that no body content is needed for the GET request.

Line 5 checks the status code after the transaction is completed. If the result is 200 — HTTP’s «OK» result — the document’s text content is output to the console.

Example: Synchronous HTTP request from a Worker

One of the few cases in which a synchronous request does not usually block execution is the use of XMLHttpRequest within a Worker .

example.html (the main page):

doctype html> html> head> meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" /> title>MDN Exampletitle> script type="text/javascript"> var worker = new Worker("myTask.js"); worker.onmessage = function (event)  alert("Worker said: " + event.data); >; worker.postMessage("Hello"); script> head> body>body> html>

myFile.txt (the target of the synchronous XMLHttpRequest invocation):

Hello World!!

myTask.js (the Worker ):

.onmessage = function (event)  if (event.data === "Hello")  var xhr = new XMLHttpRequest(); xhr.open("GET", "myFile.txt", false); // synchronous request xhr.send(null); self.postMessage(xhr.responseText); > >;

Примечание: The effect, because of the use of the Worker , is however asynchronous.

It could be useful in order to interact in the background with the server or to preload some content. See Using web workers for examples and details.

Adapting Sync XHR usecases to the Beacon API

There are some cases in which the synchronous usage of XMLHttpRequest was not replaceable, like during the window.onunload and window.onbeforeunload events. You should consider using the fetch API with keepalive flag. When fetch with keepalive isn’t available, you can consider using the navigator.sendBeacon API can support these use cases typically while delivering a good UX.

The following example (from the sendBeacon docs) shows a theoretical analytics code that attempts to submit data to a server by using a synchronous XMLHttpRequest in an unload handler. This results in the unloading of the page to be delayed.

.addEventListener("unload", logData, false); function logData()  var client = new XMLHttpRequest(); client.open("POST", "/log", false); // third parameter indicates sync xhr. :( client.setRequestHeader("Content-Type", "text/plain;charset=UTF-8"); client.send(analyticsData); >

Using the sendBeacon() method, the data will be transmitted asynchronously to the web server when the User Agent has had an opportunity to do so, without delaying the unload or affecting the performance of the next navigation.

The following example shows a theoretical analytics code pattern that submits data to a server by using the sendBeacon() method.

.addEventListener("unload", logData, false); function logData()  navigator.sendBeacon("/log", analyticsData); >

Чем асинхронный вызов отличается от синхронного

Например, «асинхронный запрос» — это когда синхронно (т. е. одновременно) с ним может выполняться другой. А вот если синхронность в выполнении отсутствует, и запросы выполняются последовательно друг за другом, то их с какого-то бодуна называют «синхронными».

Асинхронный вызов позволяет выполнять задачи параллельно с другими задачами, в то время как синхронный вызов блокирует выполнение других задач.
Синхронный вызов предполагает выполнение задачи немедленно и блокирует выполнение других задач до окончания этой задачи, в то время как асинхронный вызов не блокирует выполнение других задач и выполняет задачу в фоновом режиме.
Синхронная коммуникация предполагает моментальный ответ, в то время как асинхронная коммуникация не требует немедленного ответа.
Асинхронный вызов процедуры выполняется в контексте определенного потока, система выдает прерывание программного обеспечения.
Асинхронное сообщение передает ход управления актору-получателю, в то время как синхронное сообщение блокирует актор-отправитель до получения ответа от актора-получателя.
Асинхронный электродвигатель не требует питания током на роторе, в то время как синхронный электродвигатель имеет обмотку возбуждения с независимым питанием на роторе.
Синхронные электродвигатели предпочтительнее во всех типах электротранспорта из-за высокого КПД, крутящего момента и хорошей управляемости.
Синхронный метод веб-сервиса предполагает возвращение результатов запроса в систему, инициирующую запрос, в то время как асинхронный метод возвращает ИД запроса и результаты не влияют на систему, инициирующую запрос.
Синхронный режим передачи данных не имеет промежутков «idle» между передаваемыми данными, в то время как асинхронный режим может иметь такие промежутки и имеет меньшую скорость передачи данных.

Чем отличается синхронный вызов от асинхронного
Чем отличаются синхронное и асинхронное взаимодействия
Что такое асинхронный вызов
Чем асинхронное сообщение отличается от синхронного
В чем разница асинхронного двигателя от синхронного
Что лучше синхронный или асинхронный двигатель
Что такое синхронный и асинхронный сервис
Что такое синхронный и асинхронный режим
Что означает слово асинхронный
В чем разница между синхронными и асинхронными методами взаимодействия
Чем отличается синхронная и асинхронная задача
Как работает асинхронный
Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного видео
Что значит асинхронное занятие
Почему асинхронный двигатель называется асинхронным
Что такое асинхронное подключение
Как определить асинхронный двигатель или нет
Когда нужна асинхронность
Какие коммуникации можно отнести к асинхронным
Что такое асинхронное взаимодействие
Как понять асинхронное программирование
Что такое синхронный запрос
Как работает синхронный и асинхронный двигатель
Чем отличается асинхронный двигатель от обычного
Что такое синхронный и асинхронный каналы передачи
Что значит дистанционно асинхронно

Чем отличается синхронный вызов от асинхронного

Чем отличаются синхронное и асинхронное взаимодействия

Синхронная коммуникация — это когда получатель сразу отвечает на сообщение. Асинхронная — когда сообщение не предполагает моментальный ответ.

Что такое асинхронный вызов

Асинхронный вызов процедуры (APC) — это функция, которая выполняется асинхронно в контексте определенного потока. Когда APC помещается в поток, система выдает прерывание программного обеспечения.

Чем асинхронное сообщение отличается от синхронного

Асинхронное сообщение — актор-отправитель передаёт ход управления актору-получателю, которому необходимо провести в прецеденте некоторое действие. Основное отличие от синхронного сообщения состоит в том, что актор-отправитель не теряет возможности совершать другие действия.

В чем разница асинхронного двигателя от синхронного

В асинхронном электродвигателе ротору не требуется питание током. В синхронном деталь имеет обмотку возбуждения, обладающую независимым питанием. И в первом, и во втором случае статоры идентичны и выполняют единую функцию — производят вращающееся магнитное поле. Еще одно значимое отличие — обороты двигателя.

Что лучше синхронный или асинхронный двигатель

Более высокие КПД и крутящий момент при относительно малых рабочих токах и хорошей управляемости позволяют синхронным электродвигателям успешно вытеснять асинхронные во всех типах электротранспорта: наземном, воздушном и водном.

Что такое синхронный и асинхронный сервис

Различают два типа методов веб-сервиса: синхронный — метод, результаты которого ожидаются в системе, инициирующей запрос; асинхронный — метод, результаты которого не влияют на систему, инициирующую запрос. В качестве возвращаемого значения передается ИД запроса.

Что такое синхронный и асинхронный режим

Скорость передачи данных при асинхронном режиме передачи меньше еще и из-за того, что между байтами могут вставляться промежутки «idle» (канал не занят данными), а при синхронном режиме передачи между передаваемыми данными нет никаких лишних промежутков.

Что означает слово асинхронный

Асинхронность (Асинхронизм) (от греч. α — отрицание, συν — вместе, χρονος — время) — не совпадение с чем-либо во времени; неодномоментность, неодновременность, несинхронность — характеризует процессы, не совпадающие во времени.

В чем разница между синхронными и асинхронными методами взаимодействия

Это деление основывается на синхронизации приема и отправки информации между участниками обучения. В то время как асинхронное обучение предполагает отсроченность приема информации, синхронный формат построен на взаимодействии между слушателями и преподавателями в режиме реального времени.

Чем отличается синхронная и асинхронная задача

В то время как асинхронные операции могут выполнять несколько задач одновременно в одном потоке, синхронные программы имеют очередь задач, в которой каждая вторая задача остается бездействующей, пока первая завершена. По определению синхронный означает «подключенный» или «зависимый».

Как работает асинхронный

Принцип работы асинхронного двигателя

Принцип действия асинхронного электродвигателя заложен в его названии (не синхронный). То есть статор и ротор при включении создают вращающиеся с разной частотой магнитные поля. При этом частота вращения магнитного поля ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора.

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного видео

Главное отличие синхронного от асинхронного двигателя заключается в устройстве ротора. Роторы синхронных двигателей представляют собой постоянные или электрические магниты. Постоянное магнитное поле, создаваемое ими, взаимодействует с вращающимся магнитным полем статора.

Что значит асинхронное занятие

Асинхронное дистанционное обучение — формат, при котором контакт между студентом и преподавателем осуществляется с задержкой во времени. Обычно преподаватель готовит и структурирует материалы для изучения заранее, а студенты получают к ним доступ и обучаются, как правило, по свободному графику.

Почему асинхронный двигатель называется асинхронным

Двигатель называется асинхронным, так как частота вращения магнитного поля статора не совпадает с частотой вращения ротора. Синхронный двигатель имеет отличие в конструкции ротора.

Что такое асинхронное подключение

Асинхронное обучение — метод обучения, в процессе которого контакт между обучающим и обучаемым осуществляется с задержкой во времени.

Как определить асинхронный двигатель или нет

Самый простой способ определить количество оборотов трехфазного асинхронного электродвигателя — снять задний кожух и посмотреть обмотку статора.Определение оборотов вала:

АИР 180 М2 — где 2 это 3000 оборотов.
АИР 180 М4 — 4 это 1500 об.
АИР 180 М6 — 6 обозначает частоту вращения 1000 об/мин.

Когда нужна асинхронность

Поэтому асинхронность имеет смысл для задач когда потоки взаимодействуют друг с другом в строго изолированных местах: типа есть начало потока (начальные данные), сам поток где что-то вычисляется, далее окончание потока где от потока получаем результат.

Какие коммуникации можно отнести к асинхронным

Асинхронные — средства коммуникаций, позволяющие передавать и получать данные в удобное время для каждого участника процесса, независимо друг от друга. К данному типу коммуникаций можно отнести: Форумы и доски объявлений. Удобство их использования заключается в публичном обмене опытом, знаний и любой другой информации.

Что такое асинхронное взаимодействие

Асинхронное взаимодействие предполагает, что вы посылаете сообщение, которое будет обработано когда-нибудь позднее. И тут возникают вопросы — а как получать ответ об обработке? И нужно ли вообще его получать?

Как понять асинхронное программирование

Асинхронное программирование — концепция программирования, которая заключается в том, что результат выполнения функции доступен не сразу же, а через некоторое время в виде некоторого асинхронного (нарушающего обычный порядок выполнения) вызова.

Что такое синхронный запрос

Синхронный запрос — это запрос, который обеспечивает контроль над процессом приложения в течение длительности запроса.

Как работает синхронный и асинхронный двигатель

Обороты асинхронного двигателя под нагрузкой всегда на величину скольжения отстают от вращения магнитного поля статора, в то время как обороты синхронного двигателя равны по частоте «оборотам» магнитного поля статора.

Чем отличается асинхронный двигатель от обычного

Асинхронный двигатель в отличие от синхронных машин более чувствителен к колебаниям напряжения и не может сохранять номинальную скорость вращения, при увеличении нагрузки.

Что такое синхронный и асинхронный каналы передачи

Что значит дистанционно асинхронно

19.04.2023 Чем асинхронный вызов отличается от синхронного

Современная информационная технология диктует свои правила, включая используемые механизмы взаимодействия между компонентами приложения. Одним из таких механизмов является вызов функций или методов, который может быть синхронным и асинхронным. Чем же отличаются эти два подхода?

Синхронный вызов переводит приложение в режим ожидания, пока вызванная функция или метод не вернет результат. Это означает, что пока функция выполняется, приложение не может работать с другими функциями или методами. Синхронный вызов также блокирует основной поток выполнения приложения, что может привести к замедлению работы приложения или даже к его зависанию в случае длительной задержки при выполнении вызванного метода.

Асинхронный вызов, напротив, не блокирует основной поток выполнения приложения. Вместо этого, приложение может продолжать работу с другими функциями или методами, пока вызванная функция или метод выполняется в фоновом режиме. После того как вызванный метод завершится, приложение получит уведомление о его завершении и может продолжить работу с его результатами.

Применение асинхронного вызова позволяет достичь более высокой отзывчивости приложения и более эффективного использования ресурсов, особенно при работе с сетью или при обработке больших объемов данных. Однако использование асинхронного вызова требует определенных знаний и навыков для корректной обработки ошибок и управления потоками выполнения.

Важно также отметить, что концепции асинхронного и синхронного вызова могут быть распространены и на другие виды взаимодействия в информационных технологиях. Например, в электромеханике используются синхронные и асинхронные электродвигатели, которые отличаются способом управления и характеристиками работы. Также в веб-сервисах могут быть реализованы синхронные и асинхронные методы, которые возвращают результаты в систему, инициирующую запрос, или не влияют на нее соответственно.

Таким образом, выбор между синхронным и асинхронным вызовом зависит от конкретной задачи, требований к отзывчивости приложения и наличия необходимых знаний для правильной реализации.

Синхронное и асинхронное программирование: в чем разница?

Синхронный и асинхронный классифицируют два разных стиля программирования, каждый со своими преимуществами и недостатками. А какая будет разница между ними? Давайте разбираться

Возможно, вы еще не знаете, что означают эти термины, но как только вы это сделаете, вы поймете, почему знание различий между ними важно для успеха вашей команды.

Что такое асинхронное программирование?
Асинхронное программирование основано на неблокирующем протоколе ввода-вывода (I/O). Это означает, что асинхронная программа не выполняет операции в иерархическом или последовательном порядке. Получающееся в результате распараллеливание означает, что асинхронная программа может обрабатывать несколько запросов одновременно и независимо.

Когда один запрос завершается неудачно, это не влияет на другой запрос. И программа может перейти к другой задаче до завершения последней. В разработке программного обеспечения такое преимущество называется слабой связью. Слабо связанная коммуникация и/или программирование позволяют децентрализовать процессы. Чем меньше зависимостей, тем выше отказоустойчивость и гибкость.

Для компаний, которые отдают приоритет выполнению задач, асинхронное программирование может стать фундаментальным строительным блоком для удовлетворения требований проекта. Если вы все еще пытаетесь полностью понять, как работают асинхронные операции, мыслите нестандартно!

Представьте себе нетехнический пример того, как асинхронная связь будет выглядеть в реальном сценарии. В качестве иллюстрации представьте, что вы в ресторане. Ваш официант только что принял несколько заказов за вашим столом и принесет вам закуску, как только она будет готова, вместо того, чтобы ждать, пока будет приготовлено основное блюдо. Это не только просто эффективная служба, но и образцовая демонстрация неблокирующего ввода-вывода или асинхронной архитектуры.

Плюсы асинхронного программирования
Существует распространенное заблуждение, что асинхронное программирование означает большую производительность и скорость. На самом деле выполнение нескольких задач одновременно не оказывает прямого влияния на эти области. Но у асинхронного программирования есть немало преимуществ, которые вы можете увидеть ниже.

Пользовательский опыт
При сравнении асинхронного и синхронного программирования асинхронные программы улучшают взаимодействие с пользователем различными способами. Во-первых, все сценарии программы или веб-страницы могут загружаться одновременно, что приводит к лучшему отклику и уменьшению задержек загрузки страницы. И сбой потока не влияет на возможность запуска или рендеринга других потоков. Следовательно, асинхронные приложения в целом более доступны.

Настройка
На практике асинхронное программирование требует написания функций обратного вызова в соответствии с ошибками, которые могут возникнуть и нарушить работу программы. Эти обратные вызовы предписывают машине пройти мимо ошибки и запустить следующую задачу. Это также дает программистам возможность написать персонализированное сообщение об ошибке. В результате ошибки не означают, что ваша программа вообще не запускается. Пользователи получают приятную заметку, в то время как все остальные функции программы работают нормально.

Масштабируемость
Async/await — это хорошо известная синтаксическая структура многих языков программирования, которая позволяет асинхронным функциям удобно работать с промисами. Промисы — это объекты, которые инкапсулируют желаемое поведение асинхронной операции. Обе эти концепции являются неотъемлемой частью понятия масштабируемости. Масштабируемость может осуществляться двумя способами — горизонтально и вертикально.

Синхронные и асинхронные программы могут использовать горизонтальное масштабирование, добавляя дополнительные серверы для масштабирования служб. С другой стороны, вертикальное масштабирование — это более простой процесс, который могут использовать асинхронные программы, чтобы позволить одному серверу увеличить количество запросов, которые может обработать сервер. Подключая асинхронную функцию с помощью ключевого слова async/await, разработчики могут упростить программы, которые в противном случае были бы синхронными, используя методы обратного вызова на основе обещаний.

Минусы асинхронного программирования
Асинхронное программирование может показаться очевидным решением любых узких мест, которые могут возникнуть в ваших проектах разработки программного обеспечения. Но есть причины, по которым разработчики избегают использования асинхронного программирования.

Сложность
Чтобы успешно программировать асинхронные операции, разработчики должны иметь глубокие знания об обратных вызовах и рекурсивных функциях. И даже если они это сделают, программирование этого в приложении может быть громоздкой задачей во время разработки. Жизненный цикл разработки программного обеспечения в целом будет более сложным и заметно более медленным. По той же причине сам код может усложняться. Написание чистого кода становится более сложной задачей, а тестирование и отладка — такими же напряженными.

Задержка
Хотя обновление страницы является меньшей проблемой при асинхронном программировании по сравнению с синхронным программированием, первоначальный рендеринг страницы может занять некоторое время. Кроме того, слишком много асинхронных запросов могут перегрузить ваш сервер, и ваша программа может работать медленнее, несмотря на параллелизм, который вы получаете взамен .

Совместимость
C++ и JavaScript — самые выдающиеся языки программирования, поддерживающие асинхронное программирование. В этих языках ключевое слово async широко используется и почитается. Но с другими языками дело обстоит не так просто. Хотя, безусловно, можно программировать асинхронные программы практически на любом языке, это будет трудоемкой задачей, если такая реализация не будет предварительно оснащена рассматриваемым языком.

Что такое синхронное программирование?
Синхронные программы используют блокирующие операции ввода-вывода, в которых каждая операция должна выполняться до выполнения следующей. Как правило, компьютеры работают быстро, поэтому синхронная связь не обязательно невыгодна. Однако в реальном, нетехническом приложении это было бы эквивалентно отказу официанта принести какое-либо из заказанных вами блюд, пока каждое блюдо не будет полностью приготовлено. По крайней мере, ваша еда будет холодной. В худшем случае ваш официант просто потратил впустую довольно значительное количество времени, казалось бы, без какой-либо веской причины.

В программировании синхронные программы выделяют один поток для обработки запроса или выполнения задачи. Поскольку синхронные операции выполняются по одной, такая кропотливо длинная задача, как запрос к базе данных, тем временем заблокирует все остальные потоки. В то время как асинхронные операции могут выполнять несколько задач одновременно в одном потоке, синхронные программы имеют очередь задач, в которой каждая вторая задача остается бездействующей, пока первая завершена. По определению синхронный означает «подключенный» или «зависимый». По сути, синхронная связь тесно связана. Для реактивных систем, когда программы работают лучше всего, когда они реагируют на входные данные из окружающей среды, могут быть полезны синхронные программы.

Плюсы синхронного программирования
Хотите верьте, хотите нет, но есть веские причины, по которым предприятия и разработчики обращаются к синхронному выполнению, в свою очередь, для асинхронного программирования.

Простота
Синхронное программирование хорошо поддерживается всеми языками программирования. Разработчикам не нужно беспокоиться о том, можно ли кодировать асинхронные приложения, так как это значение по умолчанию. Кроме того, писать синхронные программы объективно проще, чем асинхронные. Используя блокирующую архитектуру ввода-вывода, вы можете сэкономить время в процессе разработки программного обеспечения и выполнять тесты с меньшими сложностями.

Маркетинговый потенциал
Поисковым системам легче сканировать веб-страницы, использующие традиционную синхронную архитектуру. Для маркетологов, которые зависят от поисковой оптимизации (SEO) для создания своей репутации и узнаваемости бренда, это заметное преимущество. Чем больше людей просматривают ваш веб-сайт через Google или Bing, тем больше посетителей будет на вашей веб-странице. Естественно, это положительно скажется на вашем возврате инвестиций (ROI).

Минусы синхронного программирования
Минусы синхронного программирования должны быть довольно очевидны. Это основные недостатки, подталкивающие многих разработчиков к асинхронному программированию.

Скорость
Время загрузки может быть медленнее при синхронном программировании по сравнению с асинхронным программированием. Этого следовало ожидать, учитывая то, как синхронные программы обрабатывают несколько запросов. Когда поток блокируется, другие потоки в очереди также блокируются. Проще говоря, синхронное программирование похоже на посещение Disney World без VIP-пропуска .

Ресурсоемкость
Включение синхронного программирования также требует значительных ресурсов. В то время как несколько асинхронных исполнений могут работать в одном потоке, это не относится к синхронным функциям. Вам потребуется больше потоков для обработки большего количества запросов, и чаще всего это оказывается непосильным.

Когда использовать асинхронное программирование
Самый большой вклад, который обеспечивает асинхронное программирование, — это повышение пропускной способности.

Производительность относится к результатам, которые продукт или компания могут произвести в течение определенного времени. Тем не менее, синхронное программирование не является конечной целью всех методологий программирования. Есть определенные сценарии, в которых подходит асинхронное программирование, и другие, в которых асинхронное программирование не подходит. Чтобы узнать, что есть что, вам необходимо определить зависимости и процессы в вашей системе. Параллельные вычисления хорошо подходят для ориентированного на пользователя программирования, но любой другой тип программы не стоит такой сложности. Ограничьте использование асинхронного программирования обработкой задач на основе событий, когда полезно высвобождать ценные ресурсы раньше. Операции ввода-вывода и запросы к базе данных являются распространенными вариантами использования асинхронного программирования.

Когда использовать синхронное программирование
Как известно, компьютеры работают быстро. Таким образом, синхронное программирование занимает не так много времени, как вы можете себе представить. Если вы просто хотите разработать внешнее приложение или выполнить базовую функцию центрального процессора (ЦП), то асинхронное программирование выходит за рамки допустимого. Рендеринг видео или математические вычисления, например, используют центральный процессор для максимальной функциональности. Использование асинхронного программирования для этих типов задач перегрузило бы ЦП и принесло бы больше вреда, чем пользы.

Сверхинжиниринг описывает акт разработки решений проблемы сложным образом. Само собой разумеется, что вы должны избегать чрезмерной инженерии. Стреляйте в синхронное программирование, когда вы можете обойтись.

Синхронное и асинхронное программирование: что лучше?
Между асинхронным и синхронным программированием нет лучшего метода программирования по своей сути. Скорее, ключевым моментом является оценка ваших потребностей в программировании и выбор наиболее оптимального решения для ваших требований к программному обеспечению.