Σύγχρονη εναντίον Ασύγχρονος προγραμματισμός: Πώς διαφέρουν;

Θα συμφωνήσετε, ειδικά εάν είστε ακόμα νέοι στον προγραμματισμό, ότι ορισμένοι όροι κωδικοποίησης είναι εκφοβιστικοί.

Για ορισμένους προγραμματιστές, όροι όπως «ασύγχρονοι» και «σύγχρονος προγραμματισμός» εμπίπτουν σε σύγχυση, αλλά συχνά χρησιμοποιούνται όροι κωδικοποίησης. Τι σημαίνουν λοιπόν αυτοί οι όροι; Πώς είναι διαφορετικοί? Και πώς λειτουργούν; Θα απαντήσουμε σε όλες αυτές τις ερωτήσεις και πολλά άλλα.

Πώς λειτουργεί ο σύγχρονος προγραμματισμός

Οι σύγχρονες εφαρμογές ιστού φορτώνουν πόρους μεμονωμένα και διαδοχικά, έτσι ώστε όταν ένας υψηλότερος πόρος ή στοιχείο στην ιεραρχία αποτυγχάνει να φορτώσει, εκείνοι που βρίσκονται παρακάτω δεν θα ανταποκριθούν.

Τα αιτήματα που υποβάλλετε συγχρονίζονται με ένα πρωτόκολλο πολλαπλών νημάτων.

Σημείωση: Ένα νήμα είναι ένας μεμονωμένος εργαζόμενος από άκρο σε άκρο ή κανάλι που χειρίζεται αιτήματα στον προγραμματισμό.

Κάθε ένα από αυτά τα νήματα χειρίζεται αιτήματα ξεχωριστά σε σύγχρονο προγραμματισμό. Έτσι κάθε νήμα έχει τον χρόνο εκτέλεσης και φορτώνει εντελώς πριν από την εκτέλεση του επόμενου συμβάντος. Κατά συνέπεια, η εκτέλεση του συμβάντος σε ένα νήμα κλειδώνει άλλα νήματα, αποκλείοντας ολόκληρη τη διεπαφή χρήστη στη διαδικασία.

Συνήθως, οι εφαρμογές ιστού που εκτελούνται αποκλειστικά σε πόρους φόρτωσης συγχρονισμένου προγραμματισμού εξαρτώνται εξαρτημένα σε κλειδαριά. Αμετάβλητα, κάθε λειτουργία, συμπεριλαμβανομένων των αιτημάτων POST και GET, πρέπει να φορτώνεται πρόσφατα για κάθε αίτημα και απάντηση.

Επομένως, οι σύγχρονες κλήσεις διασφαλίζουν ότι ένας πελάτης ή πρόγραμμα περιήγησης λαμβάνει απάντηση από το πρώτο αίτημα πριν από την εκτέλεση του επόμενου. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε περιττές καθυστερήσεις και κακή εμπειρία χρήστη.

Σχετιζομαι με: Πώς να γράψετε κώδικα πολλαπλών νημάτων σε Java

Για παράδειγμα, ενώ προσπαθείτε να υποβάλετε μια φόρμα σε έναν ιστότοπο που λειτουργεί ταυτόχρονα, αφού συμπληρώσετε τα απαραίτητα πεδία και υποβάλετε τη φόρμα, ο πελάτης (πρόγραμμα περιήγησης) κλειδώνει ολόκληρο το πεδίο φόρμας.

Έτσι, σας εμποδίζει να κάνετε περαιτέρω ενημερώσεις στο πεδίο φόρμας ή να κάνετε κλικ σε οποιοδήποτε άλλο μέρος της εφαρμογής ιστού κατά την υποβολή.

Σχετιζομαι με: Πώς να εγκαταστήσετε Node.js και npm στα Windows

Ακολουθεί ένα παράδειγμα κάποιου συγχρονισμένου κώδικα που διαβάζει το περιεχόμενο ενός αρχείου με το fs ενότητα στο node.js:

var fs = απαιτείται ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ("Γεια σου κόσμος, αποκλείω άλλα θέματα ...")
}, 1000
);

Ο παραπάνω κωδικός χρησιμοποιεί το readFileSync μέθοδος για τη λήψη του περιεχομένου ενός αρχείου κειμένου, αλλά δεν χρησιμοποιεί συνάρτηση επανάκλησης.

Πώς λειτουργεί ο ασύγχρονος προγραμματισμός

Στον ασύγχρονο προγραμματισμό, οι εφαρμογές εξυπηρετούν αιτήματα και απαντήσεις χρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο εισόδου και εξόδου (I / O) που δεν αποκλείει. Σε αντίθεση με τον σύγχρονο προγραμματισμό, ένα ασύγχρονο πρόγραμμα δεν εκτελεί ιεραρχικές λειτουργίες. Έτσι, το πρόγραμμα δεν θα περιμένει την εκτέλεση ενός αιτήματος προτού απαντήσει με άλλο.

Στην ουσία, εκτελεί αιτήματα ταυτόχρονα, ακόμη και αν βρίσκονται σε διαφορετικές λειτουργίες. Ως αποτέλεσμα, μια εφαρμογή που αναπτύχθηκε με ασύγχρονο προγραμματισμό φορτώνει ολόκληρο το περιεχόμενό της μόνο μία φορά.

Ένα μόνο νήμα χειρίζεται πολλαπλά αιτήματα σε ένα βρόχο συμβάντος. Έτσι, η αποτυχία ενός αιτήματος δεν επηρεάζει το άλλο.

Επειδή η ασύγχρονη φόρτωση δεν αποκλείεται, οι εφαρμογές ιστού που λειτουργούν βάσει αυτής της αρχής ενδέχεται να καταλήξουν να είναι εφαρμογές μιας σελίδας.

Για παράδειγμα, σε αντίθεση με τον σύγχρονο προγραμματισμό, μετά τη συμπλήρωση και την υποβολή της φόρμας σας, μια συνάρτηση την αποστέλλει ασύγχρονα χωρίς να κλειδώνει τα άλλα πεδία ή ολόκληρη τη διεπαφή χρήστη. Επομένως, μπορείτε να ενημερώσετε άλλα πεδία φόρμας και να κάνετε περισσότερα αιτήματα στην εφαρμογή ιστού ενώ η υποβολή βρίσκεται σε εξέλιξη.

Κατά συνέπεια, δεν χρειάζεται να περιμένετε αιτήματα, καθώς όλα εκτελούνται σε ένα μόνο βρόχο. Έτσι, σε αντίθεση με τις σύγχρονες εφαρμογές, οι ασύγχρονες εφαρμογές παρέχουν καλύτερη εμπειρία χρήστη και είναι εξίσου γρήγορες.

Σχετιζομαι με: Πώς να εγκαταστήσετε και να διαχειριστείτε πολλές εκδόσεις του Node.js σε Linux

Ακολουθεί ένα παράδειγμα του πώς φαίνεται ένας ασύγχρονος κώδικας στο node.js:

var fs = απαιτείται ('fs');
fs.readFile ('text.txt', συνάρτηση (err, data) {
αν (λάθος) {
console.log ("Συγνώμη, προέκυψε σφάλμα");
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ("Γεια σου κόσμος, δεν αποκλείω άλλα νήματα ...")
}, 500
);

Σε αντίθεση με την προηγούμενη σύγχρονη μέθοδο, ο παραπάνω ασύγχρονος κώδικας χρησιμοποιεί μια συνάρτηση επανάκλησης για την προσαρμογή των μηνυμάτων σφάλματος.

Υποστήριξη γλώσσας για σύγχρονο και ασύγχρονο προγραμματισμό

Οι περισσότερες γλώσσες από την πλευρά του διακομιστή, όπως Python, C #, Java και PHP εκτελούν τον κώδικα εξαρτημένα, οπότε μία γραμμή ή ολόκληρο το επόμενο μπλοκ εξαρτάται από την επιτυχία αυτού που προηγείται. Αυτό σημαίνει ότι όλα είναι σύγχρονα από προεπιλογή.

Αν και οι περισσότερες από αυτές τις γλώσσες από τον διακομιστή υποστηρίζουν πλέον ασύγχρονες κλήσεις με πρόσφατες εξελίξεις, καμία από αυτές δεν είναι ασύγχρονη από προεπιλογή.

Σχετιζομαι με: Πώς να επιλέξετε τη σωστή γλώσσα προγραμματισμού Ιστού

Το Node.js, ένα αξιοσημείωτο πλαίσιο JavaScript από την πλευρά του διακομιστή, είναι ένα παράδειγμα χρόνου εκτέλεσης ενός νήματος που υποστηρίζει ασύγχρονο προγραμματισμό. Οι εργασίες Async / Await είναι πλέον δυνατές και με το C #.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα του συγχρονισμένου και ασύγχρονου προγραμματισμού

Ενώ ίσως πιστεύετε ότι ο ασύγχρονος προγραμματισμός κερδίζει εδώ, και οι δύο μέθοδοι έχουν τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά τους. Έτσι, η χρήση ενός από αυτά εξαρτάται από την προτίμησή σας ή από το πρόβλημα που αντιμετωπίζετε.

Ωστόσο, και οι δύο είναι καλύτεροι μεταξύ τους με διάφορους τρόπους. Ας ρίξουμε μια ματιά στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα καθεμιάς από αυτές τις μεθόδους προγραμματισμού.

Πλεονεκτήματα του ασύγχρονου προγραμματισμού

• Όλα τα σενάρια φορτώνονται ένα κάθε φορά. Αυτό ισοδυναμεί με ταχύτητα, απόκριση και καλύτερη εμπειρία χρήστη.
• Εξαλείφει τις καθυστερήσεις φόρτωσης σελίδας. Επομένως, δεν υπάρχει ανάγκη για επόμενες ανανεώσεις σελίδων κατά την εκτέλεση νέων αιτημάτων.
• Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε πολλές δυνατότητες ταυτόχρονα, ακόμη και όταν εκτελούνται ακόμη άλλα αιτήματα.
• Οι ασύγχρονες εφαρμογές είναι εξαιρετικά επεκτάσιμες και απαιτούν λίγους πόρους για να λειτουργήσουν.
• Ακόμα κι αν ένα αίτημα είναι αργό να ανταποκριθεί, δεν επηρεάζει το χρόνο απόκρισης των άλλων.
• Η αποτυχία ενός νήματος δεν σταματά τους άλλους από την απόδοση.
• Οι ενσωματωμένες επιστροφές σας επιτρέπουν να προσαρμόσετε τα μηνύματα σφάλματος.

Μειονεκτήματα του ασύγχρονου προγραμματισμού

• Απαιτεί πολλές επιστροφές κλήσεων και επαναλαμβανόμενες λειτουργίες που μπορεί να είναι δυσκίνητες κατά την ανάπτυξη.
• Εάν οι επιστροφές κλήσεων δεν χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά, δεν υπάρχει τρόπος να γνωρίζει ο χρήστης εάν ένα αίτημα αποτυγχάνει ή όχι, ειδικά κατά την υποβολή αιτημάτων POST.
• Ο λανθάνων χρόνος στην απόδοση της αρχικής σελίδας μπορεί να επηρεάσει την εμπειρία σας.
• Οι εφαρμογές ιστού που χρησιμοποιούν ασύγχρονη φόρτωση μπορεί να είναι δύσκολο να ανιχνευθούν για μηχανές αναζήτησης όπως το Google και το Bing.
• Το ασύγχρονο σενάριο ενδέχεται να είναι δύσκολο να εφαρμοστεί σε ορισμένες γλώσσες προγραμματισμού.
• Ο κώδικας μπορεί να πάρει ακατάστατο και δύσκολο να εντοπιστεί.

Πλεονεκτήματα του συγχρονισμένου προγραμματισμού

• Απαιτεί λιγότερη τεχνογνωσία κωδικοποίησης και υποστηρίζεται από όλες τις γλώσσες προγραμματισμού.
• Ακόμα και αν δεν υπάρχουν προσαρμοσμένες επιστροφές κλήσεων για αποτυχίες αιτημάτων, είναι άμεσα προφανές σε εσάς, καθώς ο πελάτης (πρόγραμμα περιήγησης) χειρίζεται τέτοια σφάλματα από προεπιλογή.
• Είναι καλύτερο για την εκτέλεση εργασιών CPU.
• Οι μηχανές αναζήτησης βρίσκουν ευκολότερη ανίχνευση σύγχρονων ιστοσελίδων.
• Ιδανικό για την υποβολή απλών αιτημάτων.

Μειονεκτήματα του συγχρονισμένου προγραμματισμού

• Ο χρόνος φόρτωσης μπορεί να είναι αργός.
• Δεν υπάρχουν ενσωματωμένες μέθοδοι επανάκλησης.
• Όταν ένα νήμα είναι κλειδωμένο, άλλοι αποκλείονται επίσης.
• Η αδυναμία εκτέλεσης πολλαπλών λειτουργιών ταυτόχρονα μπορεί να μειώσει την εμπειρία του χρήστη.
• Μόλις ένα αίτημα αποτύχει, ολόκληρο το πρόγραμμα αποκρίνεται επίσης.
• Μπορεί να απαιτηθεί τεράστιος πόρος για τη διαχείριση περισσότερων θεμάτων, εάν τα αιτήματα γίνουν συντριπτικά.

Σύγχρονος ή ασύγχρονος προγραμματισμός: Ποιο είναι καλύτερο;

Ενώ ο σύγχρονος προγραμματισμός μπορεί να είναι αργός και η ασύγχρονη δέσμευση γραπτών ενεργειών με ταχύτητα, η αναγνώριση της κατάλληλης μεθόδου για οποιοδήποτε σενάριο είναι το κλειδί. Μερικές φορές, συνεργάζονται ακόμη και.

Οι λειτουργίες Backend όπως το CRUD (δημιουργία, ανάγνωση, ενημέρωση και διαγραφή) είναι συγχρονισμένες από προεπιλογή. Αλλά μπορείτε επίσης να αποφασίσετε να εκτελέσετε τις λειτουργίες CRUD ασύγχρονα. Χρειάζεται μόνο να τροποποιήσετε το σενάριο frontend για να συνδεθείτε με τον κωδικό backend. Για παράδειγμα, μπορείτε να αποδώσετε δεδομένα από τη βάση δεδομένων ταυτόχρονα. Στη συνέχεια, μπορείτε να το παρουσιάσετε σε χρήστες με ασύγχρονη δέσμη ενεργειών.

Επιπλέον, η χρήση ασύγχρονου προγραμματισμού για τη δημιουργία απλών εφαρμογών frontend ή την εκτέλεση λειτουργιών CPU που απαιτούν λιγότερους πόρους ενδέχεται να μην είναι ιδανική.

Front-End εναντίον Ανάπτυξη Ιστού Back-End: Ποια διαδρομή είναι κατάλληλη για εσάς;

Η εκμάθηση της ανάπτυξης ιστού είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να κατανοήσετε την κωδικοποίηση, αλλά από πού πρέπει να ξεκινήσετε: ανάπτυξη ιστού front-end ή back-end;

Διαβάστε Επόμενο

Σχετικά με τον Συγγραφέα