Synkron vs. Asynkron programmering: Hur är de olika?

Du kommer att hålla med, särskilt om du fortfarande är ny inom programmering, att vissa kodningsvillkor är skrämmande.

För vissa utvecklare faller termer som "asynkron" och "synkron programmering" bland förvirrande men ofta använda kodningsord. Så vad betyder dessa termer? Hur skiljer de sig åt? Och hur fungerar de? Vi svarar på alla dessa frågor och mer.

Hur synkron programmering fungerar

Synkrona webbappar laddar resurser var för sig och i följd, så att när en högre resurs eller komponent i hierarkin inte laddas, svarar de under den inte.

Begär att du gör synkront med ett flertrådigt protokoll.

Notera: En tråd är en enda slut-till-slut-arbetare eller kanal som hanterar förfrågningar vid programmering.

Var och en av dessa trådar hanterar förfrågningar separat i synkron programmering. Så varje tråd har sin exekveringstid och laddas helt innan nästa händelse körs. Följaktligen låser exekveringen av händelsen i en tråd andra trådar, vilket blockerar hela användargränssnittet i processen.

Vanligtvis laddar webbappar som körs enbart på synkron programmering resurser beroende i ett lås. Alltid måste varje operation, inklusive POST- och GET-förfrågningar, laddas nytt för varje begäran och svar.

Därför säkerställer synkrona samtal att en klient eller webbläsare får svar från den första förfrågan innan nästa körs. Detta kan leda till onödiga förseningar och dålig användarupplevelse.

Relaterad: Hur man skriver flertrådad kod i Java

När du till exempel försöker skicka ett formulär på en webbplats som körs synkront, efter att ha fyllt i nödvändiga fält och skickat formuläret, låser klienten (webbläsaren) hela formulärfältet.

Så det hindrar dig från att göra ytterligare uppdateringar av formulärfältet eller klicka på någon annan del av webbappen under inlämningen.

Relaterad: Så här installerar du Node.js och npm på Windows

Här är ett exempel på någon synkron kod som läser innehållet i en fil med fs modul i node.js:

var fs = kräver ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Hej värld, jag blockerar andra trådar ...')
}, 1000
);

Koden ovan använder readFileSync metod för att hämta innehållet i en textfil, men den använder inte en återuppringningsfunktion.

Hur asynkron programmering fungerar

Vid asynkron programmering serverar appar förfrågningar och svar med ett icke-blockerande in- och utgångsprotokoll (I / O). Till skillnad från synkron programmering utför ett asynkront program inte operationer hierarkiskt. Så programmet väntar inte på att en begäran ska genomföras innan den svarar med en annan.

I huvudsak kör den förfrågningar samtidigt, även om de har olika funktioner. Som ett resultat laddar en applikation som utvecklats med asynkron programmering hela innehållet bara en gång.

En enda tråd hanterar flera förfrågningar i en händelsesslinga. Så, misslyckandet med en begäran påverkar inte den andra.

Eftersom asynkron laddning inte blockerar kan det hända att webbappar som fungerar enligt denna princip blir ensidiga applikationer.

Till exempel, till skillnad från synkron programmering, efter att ha fyllt i och skickat ditt formulär skickar en funktion den asynkront utan att låsa de andra fälten eller hela användargränssnittet. Därför kan du uppdatera andra formulärfält och göra fler förfrågningar i webbappen medan en inlämning pågår.

Följaktligen behöver du inte vänta på förfrågningar eftersom de alla körs i en enda slinga. Så till skillnad från synkrona applikationer ger asynkrona appar en bättre användarupplevelse och är lika snabba.

Relaterad: Hur man installerar och hanterar flera versioner av Node.js på Linux

Här är ett exempel på hur en asynkron kod ser ut i node.js:

var fs = kräver ('fs');
fs.readFile ('text.txt', funktion (err, data) {
if (err) {
console.log ('Tyvärr, ett fel uppstod');
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Hej värld, jag blockerar inte andra trådar ...')
}, 500
);

Till skillnad från den tidigare synkrona metoden använder ovanstående asynkronkod en återuppringningsfunktion för att anpassa felmeddelanden.

Språkstöd för synkron och asynkron programmering

De flesta språk på serversidan som Python, C #, Java och PHP kör kod beroende, så att en rad eller ett helt block lyckas beror på framgången för den som föregår den. Det betyder att de alla är synkrona som standard.

Även om de flesta av dessa språk på serversidan nu stöder asynkrona samtal med senaste framsteg, är ingen av dem asynkrona som standard.

Relaterad: Hur man väljer rätt webbprogrammeringsspråk

Node.js, ett anmärkningsvärt JavaScript-ramverk på serversidan, är ett exempel på en körtid med en tråd som stöder asynkron programmering. Async / Await-uppgifter är nu också möjliga med C #.

För- och nackdelar med synkron och asynkron programmering

Även om du kanske tror att asynkron programmering vinner här, har båda metoderna sina fördelar och nackdelar. Så, att använda någon av dem beror på dina önskemål eller problemet till hands.

Men de är båda bättre än varandra på olika sätt. Låt oss ta en titt på fördelarna och nackdelarna med var och en av dessa programmeringsmetoder.

Fördelar med asynkron programmering

• Alla skript läses in en i taget. Detta motsvarar hastighet, lyhördhet och en bättre användarupplevelse.
• Det eliminerar försenade sidbelastningar. Så det finns inget behov av efterföljande siduppdateringar när du kör nya förfrågningar.
• Du kan använda flera funktioner åt gången, även medan andra förfrågningar fortfarande körs.
• Asynkrona appar är mycket skalbara och kräver få resurser för att fungera.
• Även om en begäran är långsam att svara, påverkar det inte andras svarstid.
• Fel på en tråd hindrar inte de andra från att rendera.
• Inbyggda återuppringningar låter dig anpassa felmeddelanden.

Nackdelar med asynkron programmering

• Det kräver många återuppringningar och rekursiva funktioner som kan vara besvärliga under utvecklingen.
• Om återuppringning inte används effektivt finns det inget sätt som en användare kan veta om en begäran misslyckas eller inte, särskilt inte när han gör POST-förfrågningar.
• Latency i den första sidan renderingen kan påverka din upplevelse.
• Webbappar som använder asynkron laddning kan vara svåra att genomsöka för sökmotorer som Google och Bing.
• Asynkrona skript kan vara svåra att implementera på vissa programmeringsspråk.
• Koden kan bli rörig och svår att felsöka.

Fördelar med synkron programmering

• Det kräver mindre kodningskunskap och stöds av alla programmeringsspråk.
• Även om det inte finns några anpassade återuppringningar för misslyckanden med förfrågningar är det omedelbart uppenbart för dig eftersom klienten (webbläsaren) hanterar sådana fel som standard.
• Det är bättre för att utföra CPU-uppgifter.
• Sökmotorer hittar synkrona webbsidor lättare att genomsöka.
• Perfekt för att göra enkla förfrågningar.

Nackdelar med synkron programmering

• Lasttiden kan vara långsam.
• Det finns inga inbyggda återuppringningsmetoder.
• När en tråd är låst blockeras andra också.
• Oförmåga att utföra flera operationer åt gången kan minska användarupplevelsen.
• När en begäran misslyckas reagerar inte hela programmet också.
• En stor mängd resurser kan behövas för att hantera fler trådar om förfrågningar blir överväldigande.

Synkron eller asynkron programmering: Vilken är bättre?

Medan synkron programmering kan vara långsam och asynkron skript slår snabbt, är det viktigt att känna igen lämplig metod för alla scenarier. Ibland arbetar de till och med tillsammans.

Backend-operationer som CRUD (skapa, läsa, uppdatera och ta bort) är synkrona som standard. Men du kan också välja att utföra CRUD-operationer asynkront. Du behöver bara justera ditt frontend-skript för att ansluta till din backend-kod. Du kan till exempel återge data från databasen synkront. Då kan du presentera den för användare med asynkron skript.

Dessutom kan det inte vara perfekt att använda asynkron programmering för att bygga enkla frontend-appar eller utföra CPU-operationer som kräver mindre resurser.

Front-End vs. Back-End webbutveckling: Vilken väg är rätt för dig?

Att lära sig webbutveckling är ett utmärkt sätt att förstå kodning, men var ska man börja: front-end eller back-end webbutveckling?

Läs Nästa

Om författaren