در برنامه نویسی کامپیوتر، مدل های همزمان و ناهمزمان ضروری هستند.

کارهای همزمان Synchronous به ترتیب انجام می شوند - قبل از اینکه به کار بعدی بروید، باید اولین کار را تمام کنید. شما می توانید کارهای ناهمزمان Asynchronous را به هر ترتیبی یا حتی به طور همزمان اجرا کنید.

اما چگونه می توان این را از نظر برنامه نویسی فهمید؟

همزمان، که گاهی اوقات "همگام" نامیده می شود، و ناهمزمان، که به نام "ناسینک" نیز شناخته می شود، دو مدل برنامه نویسی متفاوت هستند.

درک تفاوت این دو مدل در ساخت رابط های برنامه نویسی کاربردی (API)، ایجاد معماری های مبتنی بر رویداد و تصمیم گیری در مورد نحوه رسیدگی به وظایف طولانی مدت بسیار مهم است.

اما قبل از تصمیم گیری برای استفاده از کدام روش و زمان، دانستن چند واقعیت سریع در مورد برنامه نویسی همزمان و ناهمزمان مهم است.

برنامه نویسی برنامه های ناهمزمان

برنامه نویسی ناهمزمان یک مدل چند رشته ای است که در شبکه و ارتباطات اعمال می شود. Asynchronous یک معماری غیر مسدود کننده است، به این معنی که اجرای بیشتر را در زمانی که یک یا چند عملیات در حال انجام است مسدود نمی کند.

با برنامه نویسی async، چندین عملیات مرتبط می توانند به طور همزمان بدون انتظار برای تکمیل سایر وظایف اجرا شوند. 

یکی از راه های برنامه نویسی برنامه های ناهمزمان، توسعه کم کد است . چندین توسعه‌دهنده می‌توانند به طور همزمان روی پروژه‌ها در یک پلتفرم با کد پایین کار کنند، که به تسریع روند ساخت برنامه‌ها کمک می‌کند.

مثال دیگر ارسال پیامک است. ارسال پیامک یک روش ارتباطی ناهمزمان است. یک نفر می تواند پیامک ارسال کند و گیرنده می تواند در اوقات فراغت پاسخ دهد. در این بین، فرستنده ممکن است در حالی که منتظر پاسخ است، کارهای دیگری انجام دهد.

برنامه نویسی برنامه های همزمان

سنکرون یک معماری مسدود کننده است و برای برنامه نویسی سیستم های واکنشی بهترین است.

به‌عنوان یک مدل تک رشته‌ای، از مجموعه‌ای دقیق از توالی‌ها پیروی می‌کند، به این معنی که عملیات در یک زمان و با نظم کامل انجام می‌شوند.

در حالی که یک عملیات در حال انجام است، دستورالعمل های عملیات دیگر مسدود می شوند. تکمیل اولین کار، کار بعدی را تحریک می کند و غیره.

برای نشان دادن نحوه عملکرد برنامه نویسی همزمان، به یک مکالمه تلفنی فکر کنید. در حالی که یک نفر صحبت می کند، دیگری گوش می دهد. وقتی نفر اول تمام می کند، نفر دوم تمایل دارد بلافاصله پاسخ دهد.

جاوا اسکریپت

در گفتگو در مورد برنامه نویسی همزمان و ناهمزمان، یک منحنی به نام جاوا اسکریپت وجود دارد.

جاوا اسکریپت یک زبان برنامه نویسی رایج است که برای تعاملی کردن وب سایت ها استفاده می شود. جاوا اسکریپت یک زبان برنامه نویسی ناهمزمان و همزمان است که انعطاف پذیری زیادی را ارائه می دهد. مانند همگام تک رشته ای است اما مانند ناهمزمان غیر مسدود کننده است.

اگرچه جاوا اسکریپت طبیعتاً همزمان است، اما از یک فرآیند ناهمزمان سود می برد.  توابع طولانی مدت جاوا اسکریپت می توانند رابط کاربری (UI) یا سرور را تا زمانی که عملکرد برگردانده نشود پاسخگو نباشد و در نتیجه تجربه کاربری کمتر از ستاره ای را به همراه داشته باشد.

با این حال، مواردی وجود دارد که کاربران می توانند از مسدود کردن برنامه نویسی بهره ببرند، به عنوان مثال، هنگام پرداخت آنلاین.

مزیت جاوا اسکریپت این است که بهترین های هر دو جهان را ارائه می دهد: تک رشته ای و چند رشته ای، مسدود کننده و غیر مسدود کننده. با این انعطاف، برنامه نویسان می توانند به جای دو زبان برنامه نویسی در یک زبان برنامه نویسی واحد بنویسند – یکی برای عملیات همزمان و دیگری برای عملیات ناهمزمان.

برنامه نویسی ناهمزمان در مقابل برنامه نویسی همزمان

در نهایت، انتخاب به وابستگی های عملیاتی بستگی دارد. آیا می خواهید شروع یک عملیات به تکمیل یک عملیات دیگر بستگی داشته باشد یا می خواهید به طور مستقل اجرا شود؟

Asynchronous یک معماری غیر مسدود کننده است، بنابراین اجرای یک کار به دیگری وابسته نیست. وظایف می توانند به طور همزمان اجرا شوند.

همزمان یک معماری مسدود کننده است، بنابراین اجرای هر عملیات به تکمیل عملیات قبل از آن بستگی دارد. هر کار قبل از رفتن به تکرار بعدی نیاز به پاسخ دارد.

تفاوت بین ناهمزمان و سنکرون عبارتند از:

• Async چند رشته ای است، به این معنی که عملیات یا برنامه ها می توانند به صورت موازی اجرا شوند.
• همگام سازی یک رشته است، بنابراین تنها یک عملیات یا برنامه در هر زمان اجرا می شود.
• Async غیر مسدود کننده است، به این معنی که چندین درخواست را به یک سرور ارسال می کند.
• همگام‌سازی مسدود می‌شود - هر بار فقط یک درخواست برای سرور ارسال می‌کند و منتظر می‌ماند تا آن درخواست توسط سرور پاسخ داده شود.
• Async توان عملیاتی را افزایش می دهد زیرا چندین عملیات می توانند همزمان اجرا شوند.
• همگام سازی کندتر و روشمندتر است.

برنامه نویسی ناهمزمان با کاهش زمان تاخیر بین فراخوانی یک تابع و بازگشت مقدار آن تابع، تجربه کاربر را افزایش می دهد. برنامه نویسی Async به یک جریان سریعتر و بدون درز در دنیای واقعی ترجمه می شود.

برای مثال، کاربران می‌خواهند برنامه‌هایشان سریع اجرا شود، اما واکشی داده‌ها از یک API زمان می‌برد. در این موارد، برنامه‌نویسی ناهمزمان به بارگیری سریع‌تر صفحه برنامه کمک می‌کند و تجربه کاربر را بهبود می‌بخشد.

از طرف دیگر برنامه نویسی همزمان برای توسعه دهندگان سودمند است. کدنویسی برنامه نویسی همزمان بسیار ساده تر است. این به خوبی در میان همه زبان‌های برنامه‌نویسی پشتیبانی می‌شود، و به عنوان روش برنامه‌نویسی پیش‌فرض، توسعه‌دهندگان نیازی به صرف زمان برای یادگیری چیز جدیدی ندارند که می‌تواند راه را برای باگ‌ها باز کند.

موارد استفاده همگام و ناهمگام

برنامه نویسی باعث می شود دنیای دیجیتال ما اجرا شود، اما بدون جفت شدن مناسب برنامه ها و عملیات، هرج و مرج و تجربیات ضعیف کاربر به وجود می آید. اگر عملیات ها به طور نامناسبی بر برنامه نویسی ناهمزمان تکیه کنند، دنیای دیجیتال ما می تواند به یک دیوانگی دیوانه کننده و بیش فعال تبدیل شود.

و اگر عملیات ها به طور نامناسبی بر برنامه نویسی همزمان تکیه کنند، دنیای دیجیتال ما ممکن است به شدت متوقف شود. درک زمان استفاده از هر نوع برنامه نویسی ضروری است.

چه زمانی از برنامه نویسی همگام استفاده کنیم

برنامه نویسی ناهمزمان برای برنامه نویسی وظایف مستقل بسیار مهم است.

به عنوان مثال، برنامه های ناهمزمان برای پروژه های توسعه ای با تکرارهای زیاد ایده آل هستند. برنامه نویسی ناهمزمان توسعه را رو به جلو نگه می دارد زیرا لازم نیست مراحل از یک توالی ثابت پیروی کنند.

UI پاسخگو یک مورد استفاده عالی برای برنامه ریزی ناهمزمان است. به عنوان مثال، یک برنامه خرید را در نظر بگیرید. هنگامی که یک کاربر سفارش خود را بالا می کشد، اندازه فونت باید افزایش یابد. به جای اینکه ابتدا منتظر بارگذاری تاریخچه و به روز رسانی اندازه فونت باشید، برنامه نویسی ناهمزمان می تواند هر دو عمل را به طور همزمان انجام دهد.

زمان استفاده از برنامه نویسی همگام سازی

برنامه نویسی ناهمزمان نسبتاً پیچیده است. می تواند مسائل را بیش از حد پیچیده کند و خواندن کد را دشوار کند. از سوی دیگر، برنامه نویسی همزمان نسبتاً ساده است. نوشتن کد آن آسان تر است و نیازی به ردیابی و اندازه گیری جریان فرآیند ندارد (همانطور که async انجام می دهد).

از آنجایی که کارها به یکدیگر بستگی دارند، باید بدانید که آیا می توانند به طور مستقل بدون ایجاد وقفه در یکدیگر اجرا شوند یا خیر.

برنامه‌نویسی همزمان می‌تواند برای یک برنامه خرید مشتری نیز مناسب باشد . کاربران می خواهند هنگام چک کردن آنلاین، همه اقلام خود را با هم بخرند نه تک تک. به جای تکمیل سفارش هر بار که کاربر چیزی را به سبد خرید خود اضافه می کند، برنامه نویسی همزمان تضمین می کند که روش پرداخت و مقصد ارسال برای همه موارد به طور همزمان انتخاب شده است.

نحوه انتخاب بین برنامه نویسی ناهمزمان و همزمان

زمانی که تصمیم می گیرید از کدام رویکرد استفاده کنید، برنامه نویسی ناهمزمان سازگار و برنامه نویسی همزمان را سخت در نظر بگیرید.

برنامه نویسی ناهمزمان یک کار چندوظیفه ای است که از یک کار به دیگری منتقل می شود و پس از اتمام هر کار به سیستم هشدار می دهد. توابع برنامه نویسی همزمان با یک ذهن یک مسیر، بررسی کردن یک کار در یک زمان در یک دنباله سفت و سخت.

• برنامه نویسی ناهمزمان اجازه می دهد تا کارهای بیشتری به طور همزمان انجام شود و معمولاً برای بهبود تجربه کاربر با ارائه یک جریان بارگذاری سریع و بی دردسر استفاده می شود.
• برنامه نویسی همزمان به بهترین وجه در سیستم های واکنشی استفاده می شود. در حالی که کدنویسی برای توسعه‌دهندگان ساده‌تر است و توسط هر زبان برنامه‌نویسی شناسایی می‌شود، همگام‌سازی منابع فشرده است و می‌تواند سرعت کار را کاهش دهد.

نمونه های کدنویسی

نمونه CSharp

// c# Sample
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
// Synchronous method
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
public int CalculateSum(int a, int b)
{
    return a + b;
}
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
// Asynchronous method
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
public async Task<int> CalculateSumAsync(int a, int b)
{
    return await Task.Run(() => a + b);
}
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
// WEBiNUX
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 

نمونه Javascript

// JavaScript Sample
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
// Sync
function f1() {}
function f2() {}
function f3() {}
f1();
f2();
f3();
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
// Async
function printMe() {
  console.log('print me');
}

function test() {
  console.log('test');
}

setTimeout(printMe, 2000);
test();
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- 
// WEBiNUX
// ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- ----- -----