Síncrono vs. Programação assíncrona: como eles são diferentes?

Você concordará, especialmente se ainda for novo em programação, que alguns termos de codificação são intimidantes.

Para alguns desenvolvedores, termos como "programação assíncrona" e "programação síncrona" estão entre os termos de codificação confusos, mas frequentemente usados. Então, o que esses termos significam? Como eles são diferentes? E como funcionam? Responderemos a todas essas perguntas e muito mais.

Como funciona a programação síncrona

Os aplicativos da web síncronos carregam recursos única e sequencialmente, de forma que, quando um recurso ou componente superior na hierarquia falha ao carregar, aqueles abaixo dele não respondem.

As solicitações feitas por você operam de maneira síncrona com um protocolo multithread.

Observação: Um thread é um único trabalhador de ponta a ponta ou canal que lida com solicitações na programação.

Cada um desses threads lida com solicitações separadamente na programação síncrona. Portanto, cada thread tem seu tempo de execução e carrega completamente antes de executar o próximo evento. Conseqüentemente, a execução do evento em uma thread trava outras threads, bloqueando toda a interface do usuário no processo.

Normalmente, os aplicativos da web que são executados apenas em recursos de carregamento de programação síncrona de forma dependente em um bloqueio. Invariavelmente, todas as operações, incluindo solicitações POST e GET, precisam ser carregadas novamente para cada solicitação e resposta.

Portanto, as chamadas síncronas garantem que um cliente ou navegador obtenha uma resposta da primeira solicitação antes de executar a próxima. Isso pode resultar em atrasos desnecessários e má experiência do usuário.

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Por exemplo, ao tentar enviar um formulário em um site que funciona de forma síncrona, após preencher os campos necessários e enviar o formulário, o cliente (navegador) bloqueia todo o campo do formulário.

Assim, evita que você faça mais atualizações no campo do formulário ou clique em qualquer outra parte do aplicativo da web durante o envio.

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Aqui está um exemplo de algum código síncrono que lê o conteúdo de um arquivo com o fs módulo em node.js:

var fs = requer ('fs');
const readData = fs.readFileSync ('text.txt');
console.log (readData.toString ());
setTimeout (() => {
console.log ('Olá, mundo, eu bloqueio outros tópicos ...')
}, 1000
);

O código acima usa o readFileSync método para obter o conteúdo de um arquivo de texto, mas não usa uma função de retorno de chamada.

Como funciona a programação assíncrona

Na programação assíncrona, os aplicativos atendem a solicitações e respostas usando um protocolo de entrada e saída (I / O) sem bloqueio. Ao contrário da programação síncrona, um programa assíncrono não executa operações hierarquicamente. Assim, o programa não esperará pela execução de uma solicitação antes de responder com outra.

Em essência, ele executa solicitações simultaneamente, mesmo se elas estiverem em funções diferentes. Como resultado, um aplicativo desenvolvido com programação assíncrona carrega todo o seu conteúdo apenas uma vez.

Um único thread trata de várias solicitações em um loop de eventos. Portanto, a falha de uma solicitação não afeta a outra.

Como o carregamento assíncrono não bloqueia, os aplicativos da web que operam nesse princípio podem acabar sendo aplicativos de uma única página.

Por exemplo, ao contrário da programação síncrona, após preencher e enviar seu formulário, uma função o envia de forma assíncrona, sem bloquear os outros campos ou toda a interface do usuário. Portanto, você pode atualizar outros campos do formulário e fazer mais solicitações no aplicativo da web enquanto o envio está em andamento.

Conseqüentemente, você não precisa esperar por solicitações, pois todas elas são executadas em um único loop. Portanto, ao contrário dos aplicativos síncronos, os aplicativos assíncronos conferem uma melhor experiência ao usuário e são igualmente rápidos.

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Aqui está um exemplo da aparência de um código assíncrono em node.js:

var fs = requer ('fs');
fs.readFile ('text.txt', função (err, dados) {
if (err) {
console.log ('Desculpe, ocorreu um erro');
}
setTimeout (() => {
console.log (data.toString ())
}, 1000);
});
setTimeout (() => {
console.log ('Olá, mundo, não bloqueio outros threads ...')
}, 500
);

Ao contrário do método síncrono anterior, o código assíncrono acima usa uma função de retorno de chamada para personalizar as mensagens de erro.

Suporte de linguagem para programação síncrona e assíncrona

A maioria das linguagens do lado do servidor, como Python, C #, Java e PHP, executa o código de forma dependente, portanto, uma linha ou um bloco inteiro bem-sucedido depende do sucesso daquele que o precede. Isso significa que todos eles são síncronos por padrão.

Embora a maioria dessas linguagens do lado do servidor agora suporte chamadas assíncronas com avanços recentes, nenhuma delas é assíncrona por padrão.

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Node.js, uma notável estrutura JavaScript do lado do servidor, é um exemplo de um tempo de execução de thread único que oferece suporte à programação assíncrona. As tarefas Async / Await também são possíveis com C #.

Prós e contras da programação síncrona e assíncrona

Embora você possa pensar que a programação assíncrona vence aqui, os dois métodos têm seus prós e contras. Portanto, o uso de qualquer um deles depende de sua preferência ou do problema em questão.

No entanto, eles são melhores do que os outros de várias maneiras. Vamos dar uma olhada nos prós e contras de cada um desses métodos de programação.

Prós da programação assíncrona

• Todos os scripts são carregados um de cada vez. Isso equivale a velocidade, capacidade de resposta e uma melhor experiência do usuário.
• Elimina atrasos no carregamento da página. Portanto, não há necessidade de atualizações de página subsequentes durante a execução de novas solicitações.
• Você pode usar vários recursos ao mesmo tempo, mesmo enquanto outras solicitações ainda estão em execução.
• Os aplicativos assíncronos são altamente escaláveis ​​e requerem poucos recursos para funcionar.
• Mesmo que uma solicitação demore para responder, isso não afeta o tempo de resposta de outras pessoas.
• A falha de um thread não impede que os outros sejam renderizados.
• Callbacks integrados permitem que você personalize mensagens de erro.

Contras da programação assíncrona

• Requer muitos retornos de chamada e funções recursivas que podem ser complicadas durante o desenvolvimento.
• Se os retornos de chamada não forem usados ​​de forma eficaz, não há como um usuário saber se uma solicitação falha ou não, especialmente ao fazer solicitações POST.
• A latência na renderização da página inicial pode afetar sua experiência.
• Os aplicativos da Web que usam carregamento assíncrono podem ser difíceis de rastrear para mecanismos de pesquisa como Google e Bing.
• O script assíncrono pode ser difícil de implementar em algumas linguagens de programação.
• O código pode ficar confuso e difícil de depurar.

Prós da programação síncrona

• Requer menos conhecimento de codificação e é suportado por todas as linguagens de programação.
• Mesmo que não haja retornos de chamada personalizados para falhas de solicitação, é imediatamente óbvio para você, pois o cliente (navegador) lida com esses erros por padrão.
• É melhor para executar tarefas de CPU.
• Os mecanismos de pesquisa acham as páginas da web síncronas mais fáceis de rastrear.
• Ideal para fazer pedidos simples.

Contras da programação síncrona

• O tempo de carregamento pode ser lento.
• Não há métodos de retorno de chamada integrados.
• Quando um tópico é bloqueado, outros são bloqueados também.
• A incapacidade de executar várias operações ao mesmo tempo pode reduzir a experiência do usuário.
• Quando uma solicitação falha, todo o programa também deixa de responder.
• Uma grande quantidade de recursos pode ser necessária para lidar com mais threads se as solicitações se tornarem excessivas.

Programação síncrona ou assíncrona: qual é a melhor?

Embora a programação síncrona possa ser lenta e o script assíncrono atinja com velocidade, reconhecer o método apropriado para qualquer cenário é fundamental. Às vezes, eles até trabalham juntos.

As operações de back-end como CRUD (criar, ler, atualizar e excluir) são síncronas por padrão. Mas você também pode decidir executar operações CRUD de forma assíncrona. Você só precisa ajustar seu script de front-end para se conectar com o código de back-end. Por exemplo, você pode renderizar dados do banco de dados de forma síncrona. Em seguida, você pode apresentá-lo aos usuários com script assíncrono.

Além disso, usar programação assíncrona para criar aplicativos front-end simples ou executar operações de CPU que requerem menos recursos pode não ser ideal.

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