Sincrono vs. Programmazione asincrona: in cosa differiscono?

Sarai d'accordo, soprattutto se sei ancora nuovo nella programmazione, che alcuni termini di programmazione ti intimidiscono.

Per alcuni sviluppatori, termini come "programmazione asincrona" e "programmazione sincrona" rientrano tra i termini di codifica confusi ma spesso utilizzati. Allora cosa significano questi termini? Come sono differenti? E come funzionano? Risponderemo a tutte queste domande e ad altre ancora.

Come funziona la programmazione sincrona

Le app Web sincrone caricano le risorse singolarmente e in sequenza, in modo tale che quando una risorsa o un componente superiore nella gerarchia non riesce a caricarsi, quelli al di sotto di esso non rispondono.

Le richieste che fai funzionare in modo sincrono con un protocollo multi-thread.

Nota: Un thread è un singolo worker o canale end-to-end che gestisce le richieste nella programmazione.

Ciascuno di questi thread gestisce le richieste separatamente nella programmazione sincrona. Quindi ogni thread ha il suo tempo di esecuzione e si carica completamente prima di eseguire l'evento successivo. Di conseguenza, l'esecuzione dell'evento in un thread blocca altri thread, bloccando l'intera interfaccia utente nel processo.

In genere, le app Web eseguite esclusivamente sulla programmazione sincrona caricano le risorse in modo dipendente in un blocco. Invariabilmente, ogni operazione, comprese le richieste POST e GET, deve essere caricata di recente per ogni richiesta e risposta.

Pertanto, le chiamate sincrone assicurano che un client o un browser riceva una risposta dalla prima richiesta prima di eseguire quella successiva. Ciò può comportare ritardi inutili e una scarsa esperienza utente.

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Ad esempio, durante il tentativo di inviare un modulo su un sito Web che viene eseguito in modo sincrono, dopo aver compilato i campi necessari e inviato il modulo, il client (browser) blocca l'intero campo del modulo.

Quindi ti impedisce di apportare ulteriori aggiornamenti al campo del modulo o di fare clic su qualsiasi altra parte dell'app Web durante l'invio.

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Ecco un esempio di codice sincrono che legge il contenuto di un file con estensione fs modulo in node.js:

var fs = require ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Ciao mondo, blocco altri thread ...')
}, 1000
);

Il codice precedente utilizza l'estensione readFileSync metodo per ottenere il contenuto di un file di testo, ma non utilizza una funzione di callback.

Come funziona la programmazione asincrona

Nella programmazione asincrona, le app servono richieste e risposte utilizzando un protocollo di input e output (I / O) non bloccante. A differenza della programmazione sincrona, un programma asincrono non esegue le operazioni in modo gerarchico. Quindi il programma non aspetterà l'esecuzione di una richiesta prima di rispondere con un'altra.

In sostanza, esegue le richieste simultaneamente, anche se hanno funzioni diverse. Di conseguenza, un'applicazione sviluppata con la programmazione asincrona carica l'intero contenuto solo una volta.

Un singolo thread gestisce più richieste in un ciclo di eventi. Quindi, il fallimento di una richiesta non influisce sull'altra.

Poiché il caricamento asincrono non è bloccante, le app Web che funzionano in base a questo principio potrebbero finire per essere applicazioni a pagina singola.

Ad esempio, a differenza della programmazione sincrona, dopo aver compilato e inviato il modulo, una funzione lo invia in modo asincrono senza bloccare gli altri campi o l'intera interfaccia utente. Pertanto, è possibile aggiornare altri campi del modulo ed effettuare più richieste sull'app Web mentre è in corso un invio.

Di conseguenza, non è necessario attendere le richieste poiché vengono eseguite tutte in un unico ciclo. Quindi, a differenza delle applicazioni sincrone, le app asincrone conferiscono una migliore esperienza utente e sono altrettanto veloci.

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Ecco un esempio di come appare un codice asincrono in node.js:

var fs = require ('fs');
fs.readFile ('text.txt', function (err, data) {
if (err) {
console.log ("Spiacenti, si è verificato un errore");
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Ciao mondo, non blocco altri thread ...')
}, 500
);

A differenza del metodo sincrono precedente, il codice asincrono precedente utilizza una funzione di callback per personalizzare i messaggi di errore.

Supporto linguistico per la programmazione sincrona e asincrona

La maggior parte dei linguaggi lato server come Python, C #, Java e PHP eseguono il codice in modo dipendente, quindi il successo di una riga o di un intero blocco dipende dal successo di quello che lo precede. Ciò significa che sono tutti sincroni per impostazione predefinita.

Sebbene la maggior parte di questi linguaggi lato server ora supporti le chiamate asincrone con i recenti progressi, nessuno di essi è asincrono per impostazione predefinita.

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Node.js, un notevole framework JavaScript lato server, è un esempio di un runtime a thread singolo che supporta la programmazione asincrona. Le attività Async / Await sono ora possibili anche con C #.

Pro e contro della programmazione sincrona e asincrona

Anche se potresti pensare che la programmazione asincrona vinca qui, entrambi i metodi hanno i loro pro e contro. Quindi, l'utilizzo di uno di essi dipende dalle tue preferenze o dal problema a portata di mano.

Tuttavia, sono entrambi migliori l'uno dell'altro in vari modi. Diamo un'occhiata ai pro e ai contro di ciascuno di questi metodi di programmazione.

Vantaggi della programmazione asincrona

• Tutti gli script vengono caricati uno alla volta. Ciò equivale a velocità, reattività e una migliore esperienza utente.
• Elimina i ritardi di caricamento della pagina. Quindi, non è necessario aggiornare la pagina successiva durante l'esecuzione di nuove richieste.
• È possibile utilizzare più funzionalità contemporaneamente, anche mentre altre richieste sono ancora in esecuzione.
• Le app asincrone sono altamente scalabili e richiedono poche risorse per funzionare.
• Anche se una richiesta è lenta a rispondere, non influisce sul tempo di risposta degli altri.
• Il fallimento di un thread non impedisce agli altri di eseguire il rendering.
• I callback incorporati ti consentono di personalizzare i messaggi di errore.

Contro della programmazione asincrona

• Richiede molti callback e funzioni ricorsive che potrebbero essere complicate durante lo sviluppo.
• Se i callback non vengono utilizzati in modo efficace, non è possibile che un utente sappia se una richiesta fallisce o meno, specialmente durante le richieste POST.
• La latenza nel rendering della pagina iniziale può influire sulla tua esperienza.
• Le app Web che utilizzano il caricamento asincrono possono essere difficili da eseguire la scansione per motori di ricerca come Google e Bing.
• Lo scripting asincrono potrebbe essere difficile da implementare in alcuni linguaggi di programmazione.
• Il codice può diventare disordinato e difficile da eseguire il debug.

Pro della programmazione sincrona

• Richiede meno know-how di codifica ed è supportato da tutti i linguaggi di programmazione.
• Anche se non ci sono callback personalizzati per gli errori di richiesta, è immediatamente ovvio per te poiché il client (browser) gestisce tali errori per impostazione predefinita.
• È migliore per eseguire le attività della CPU.
• I motori di ricerca trovano le pagine web sincrone più facili da scansionare.
• Ideale per effettuare richieste semplici.

Contro della programmazione sincrona

• Il tempo di caricamento può essere lento.
• Non esistono metodi di callback incorporati.
• Quando un thread è bloccato, anche gli altri vengono bloccati.
• L'impossibilità di eseguire più operazioni contemporaneamente potrebbe ridurre l'esperienza dell'utente.
• Una volta che una richiesta fallisce, anche l'intero programma smette di rispondere.
• Potrebbe essere necessaria un'enorme quantità di risorse per gestire più thread se le richieste diventano travolgenti.

Programmazione sincrona o asincrona: qual è la migliore?

Mentre la programmazione sincrona può essere lenta e lo scripting asincrono colpisce con velocità, riconoscere il metodo appropriato per qualsiasi scenario è fondamentale. A volte, lavorano anche insieme.

Le operazioni di backend come CRUD (creazione, lettura, aggiornamento ed eliminazione) sono sincrone per impostazione predefinita. Ma puoi anche decidere di eseguire le operazioni CRUD in modo asincrono. Hai solo bisogno di modificare il tuo script di frontend per connetterti con il tuo codice di backend. Ad esempio, è possibile eseguire il rendering dei dati dal database in modo sincrono. Quindi puoi presentarlo agli utenti con script asincrono.

Inoltre, l'utilizzo della programmazione asincrona per creare semplici app front-end o eseguire operazioni della CPU che richiedono meno risorse potrebbe non essere l'ideale.

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