Синхронизировать или нет — странный, казалось бы, вопрос, но он существует. Эта короткая статья поможет вам определить, какой подход лучше, и стоит ли вообще заморачиваться выбором.
Если вы хотите писать код как профессионал и создавать программные приложения с молниеносной скоростью, вам нужно знать разницу между асинхронным и синхронным подходами к программированию.
Не дайте себя обмануть их сходствами — это два разных зверя, требующих серьёзного обдумывания при выборе подхода.
К счастью для вас, эта статья проведёт вас через нюансы каждого подхода (и объяснит, что это значит с точки зрения no-code).
Знаю, термин звучит громоздко, но на самом деле всё довольно просто.
Асинхронное программирование опирается на неблокирующий протокол ввода-вывода. Перевод: асинхронная программа не следует скучному, пошаговому порядку.
Вместо этого она берётся за несколько запросов одновременно и независимо друг от друга.
Розы красные И вы тоже Фиалки синие Асинхронные операции — это прекрасно
— I Am Devloper (@iamdevloper) 14 февраля 2019 года
Если один запрос завершается неудачей, это не обрушит всю систему. Программа может просто перейти к следующей задаче. Именно в этом слабом связывании и кроется настоящая магия. Это означает, что коммуникация и программирование могут быть децентрализованы, а это хорошо.
Почему, спросите вы?
Потому что это ведёт к более высокой отказоустойчивости и повышенной гибкости. Асинхронное программирование — это то, без чего не обойтись при выполнении требований проекта, когда ожидается высокая нагрузка. Это фундаментальный строительный блок для выполнения работы.
Если вам всё ещё сложно это осмыслить, приведу нетехнический пример. Представьте себе:
Вы в ресторане с друзьями, и ваш официант принимает сразу несколько заказов. Затем он приносит вам закуску, как только она готова, вместо того чтобы ждать, пока приготовится основное блюдо.
Вот примерно так асинхронная коммуникация работает в реальном мире.
Синхронные программы используют блокирующие операции ввода-вывода, а это значит, что каждая операция должна завершиться, прежде чем сможет начаться следующая.
Конечно, компьютеры довольно быстрые, поэтому синхронная коммуникация может не казаться большой проблемой. Возьмём тот же пример, что и выше:
Вы в ресторане, и ваш официант отказывается приносить какие-либо блюда, пока все они не будут полностью готовы. Ваша еда остынет, а терпение иссякнет.
В терминах программирования синхронные программы выделяют один поток для обработки запроса или выполнения задачи. Поскольку синхронные операции выполняются по одной, длительная и утомительная задача, например запрос к базе данных, может заблокировать все остальные потоки на это время.
В отличие от асинхронных операций, которые могут выполнять несколько задач одновременно в рамках одного потока, синхронные программы имеют очередь задач, где каждая следующая задача просто ждёт своей очереди, пока выполняется первая.
Не будем забывать, что само определение слова «синхронный» — «связанный» или «зависимый».
Для реактивных систем, которым нужно реагировать на входные данные из окружения, синхронные программы могут быть полезны. Но в целом асинхронное программирование — это путь к эффективному выполнению задач.
Вот как работают синхронные и асинхронные сценарии в Directual:
Когда речь заходит о синхронности операций, настоящая разница кроется в использовании потоков. Подведём итог:
Синхронная обработка похожа на человека, который может сосредоточиться только на одном деле, используя лишь один поток для последовательного выполнения всех операций. Это как быть на бесконечной беговой дорожке, просто выполняя движения, пока задача не завершится.
Тем временем асинхронные операции похожи на группу независимых мыслителей, каждый из которых работает в своём потоке и отчитывается перед основным потоком по завершении. Это как иметь команду людей, способных выполнять несколько задач одновременно, не напрягаясь.
Фундаментальное различие между асинхронным и синхронным программированием заключается в том, как они обрабатывают поток выполнения. В синхронном программировании поток выполнения последователен, то есть одна задача должна завершиться, прежде чем начнётся следующая. Асинхронное программирование позволяет задачам выполняться независимо друг от друга.
Эта разница в потоке выполнения имеет значительные последствия для того, как работают программы. Синхронные программы лучше всего подходят для проектов, сосредоточенных на одной задаче, или задач, которые сильно зависят друг от друга и не могут выполняться параллельно.
Например, при загрузке веб-страницы синхронное программирование облегчает поисковым системам (SEO) поиск и категоризацию содержимого страницы.
Асинхронное программирование раскрывается во всей красе, когда у вас много задач, не зависящих друг от друга, или когда задачи занимают много времени и могут выполняться в фоновом режиме — в случае манипуляций с базой данных асинхронное программирование позволяет остальной части вашего приложения функционировать, пока вы ждёте результатов запроса.
Вы можете подумать: «Ну, асинхронное программирование звучит как очевидный выбор. Почему бы мне его не использовать?» Но не спешите. Тут есть подвох — и, конечно, он есть. Кривая обучения асинхронному программированию круче, чем у синхронного.
Синхронное программирование легко понять.
Оно следует чёткому потоку выполнения, знакомому большинству программистов. Но асинхронное программирование может быть сложнее осмыслить. Поскольку задачи могут выполняться независимо друг от друга, вам нужно думать о том, как ими управлять и координировать их.
Асинхронное программирование также требует более сложной настройки. Синхронные программы выделяют один поток для обработки запроса или выполнения задачи. Но асинхронные операции могут выполнять несколько задач одновременно в рамках одного потока, что требует более сложного кода и более тонкого понимания управления потоками.
Если вы только начинаете программировать или ваш проект относительно прост, использование асинхронного программирования может оказаться избыточным и контрпродуктивным. Преимущества скорости асинхронности могут быть перекрыты неизбежным увеличением сложности.
Обработка ошибок — ещё одна область, где синхронное и асинхронное программирование различаются.
В синхронном программировании, если возникает ошибка, программа останавливается до тех пор, пока ошибка не будет устранена. Это поведение похоже на застревание в пробке. Вы не можете двигаться, пока пробка не рассосётся.
Но в асинхронном программировании задачи выполняются независимо, а значит, если возникает ошибка, программа может перейти к следующей задаче, пока устраняется ошибка. Это поведение похоже на объезд при пробке. Вы можете продолжать движение, даже если один маршрут заблокирован.
При асинхронном программировании сложнее определить, где именно произошла ошибка. Когда задачи выполняются независимо, отследить источник ошибки становится сложнее, что усложняет отладку.
Их немало, поэтому оно так широко используется в самых разных областях.
Программа, использующая разные потоки для выполнения операций, может представлять информацию пользователю по мере её обработки, обеспечивая лучший пользовательский опыт и предотвращая зависание программы.
Кроме того, если операция, выполняемая в отдельном потоке, завершается неудачей, можно обработать эту ошибку или аномалию, не завершая работу всего проекта.
Вынося операции в разные потоки, становится проще добавлять новые функции или наращивать вычислительную мощность для обработки большего количества запросов.
Помимо радости наблюдать, как ваша программа выполняет каждую строку по порядку, словно послушный ребёнок? Тоже есть несколько.
Синхронное программирование похоже на следование рецепту. Это облегчает чтение и понимание вашего кода, и вам не придётся беспокоиться о том, что «спагетти-код» запутает ваш проект. Плюс поддерживать код — одно удовольствие, когда всё так хорошо организовано.
При синхронном программировании вам никогда не придётся беспокоиться о том, что программа перепрыгнет к более позднему шагу, не завершив текущий. Всё выполняется по порядку, как хорошо срежиссированная симфония. Это облегчает отладку любых возникающих проблем.
Кстати, вот как можно создать чат-бота без программирования на Directual и Chatbot.com, используя синхронные сценарии. Прямо в реальных условиях!
Когда дело доходит до выбора между синхронным и асинхронным программированием, это действительно зависит от типа задач, которые требуются вашему проекту (очевидно!).
Если вы сосредоточены на одной задаче (особенно если она вычислительно сложная) или на задачах, которые сильно зависят друг от друга и не могут выполняться параллельно, то синхронное программирование — правильный выбор.
Опять же, возьмём веб-страницы в качестве примера. Загружая веб-страницу синхронно, вы облегчаете поисковым системам (SEO) поиск и категоризацию содержимого вашей страницы. Что касается рендеринга видео, это задача, которая занимает значительную часть вашего процессора (если не большую его часть), поэтому запуск других задач параллельно просто перегрузит его.
Спасибо Binus University за проделанную работу
С другой стороны, если у вас много задач, которые не зависят друг от друга, или задач, которые занимают много времени и могут выполняться в фоновом режиме, то асинхронное программирование — ваш лучший выбор.
Например, базы данных (особенно большие) печально известны долгим временем выполнения запросов для получения информации. Используя для этой работы отдельный поток, вы позволяете остальной части приложения функционировать, пока ждёте результаты. Если у вас сложная панель управления с большим количеством информации для отображения, использование разных потоков для обновления каждой части в реальном времени или по мере возможностей системы — отличный способ обеспечить бесперебойную работу всего.
Использование асинхронного программирования для относительно простого проекта — это явный перебор, и, как правило, не рекомендуется. Конечно, у асинхронности есть свои преимущества в скорости, но рост сложности вашего проекта нивелирует их.
Если вы всё ещё ломаете голову над тем, когда использовать синхронное, а когда асинхронное программирование, вот несколько выводов:
Используйте технику, которая имеет наибольший смысл для конкретной задачи. Высоконагруженный однопоточный процесс? Синхронный. Множество мелких задач, поступающих отовсюду одновременно? Асинхронный.
Поверьте, это приведёт лишь к головной боли в будущем.
Представьте себе: вы проверяете какие-то данные, и вдруг всё замедляется до предела. Вы понимаете, что виноваты именно жёстко закодированные значения, и теперь вы застряли, лихорадочно публикуя изменения, вместо того чтобы заниматься чем-то другим в своей жизни.
Держите всё просто, действительно. Чрезмерное усложнение может привести к запутанному беспорядку, от которого голова пойдёт кругом.
Говоря о простоте — no-code платформы идеально подходят для оптимизации разработки без увязания в коде. Directual — яркий пример мощной облачной no-code платформы, которая поможет вам настроить сценарии, сочетающие как синхронную, так и асинхронную функциональность.
