Асинхронный

Асинхронный – adj. несовместимый с чем-либо во времени; несовременный, несинхронный, несинхронный. Словарь Ефремова. Т. Ефремова. 2000… Современный словарь русского языка Ефремовой

Содержание

Асинхронный – Название для нескольких программ или процессов, которые дублируют друг друга по использованию и, возможно, памяти. Асинхронная атака на систему происходит, когда одна программа пытается изменить те параметры, которые другая программа… … Словарь хакера

асинхронный – Примеры комбинаций: соединение асинхронная связь временной интервал между передаваемыми символами может быть различным (в отличие от синхронного режима связи) асинхронная передача данных каждый символ передается с предшествующим… … Гиперссылка Словарь технического переводчика

асинхронный – asynchronis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. асинхронный вок. Асинхронный …; асинхронный рус. асинхронный пранк. асинхронный …. Автоматический терминал žodynas

асинхронный – Асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный, асинхронный … … формы слова

асинхронный – асинхронный; сокращенная форма onen, onna … Русский орфографический словарь

ASINCHRONIC – Асинхронные (о цветах и т.д.) … словарь ботанических терминов

асинхронный – Асинхронный; onen, onna, onno. [От греческого a не и synchronos одновременный]. Не одновременный; не совпадающий с чем-либо по времени; несинхронный. Осцилляция. ◁ Асинхронный; наречие. Действовать … Энциклопедический словарь

ASINCHRONIC . – [от греч. negation и synchronos одновременный] не одновременный, не совпадающий во времени … Психомоторика: словарь-справочник

Более продуктивными, но и более ограниченными являются бесстековые корутины. Они не используют стек, и компилятор преобразует функцию, содержащую coroutines, в конечный автомат без coroutines. Например, код:

Async

Асинхронность в программировании – это выполнение процесса в режиме неблокирующего системного вызова, что позволяет потоку программы продолжать обработку. Существует несколько способов реализации асинхронного программирования, о которых вы узнаете ниже.

Обратные вызовы

Вы можете использовать обратные вызовы для написания асинхронных программ; функции обратного вызова – это функции, которые асинхронно вызываются обработчиком событий при завершении задачи. Переписанный пример сервера с функциями обратного вызова:

В wait_connection() мы все еще чего-то ждем, но теперь вместе с этим внутри wait_connection() мы можем реализовать аналогичный планировщик ОС, но с функциями обратного вызова (раз мы ждем нового соединения, почему бы не обработать старые? Например, через очередь). Функция обратного вызова вызывается при появлении новых данных на сокете – лямбда в async_read() , или записи данных – лямбда в async_write() .

Результатом является асинхронная обработка нескольких соединений в одном потоке, вероятность ожидания которого значительно ниже. Эту асинхронность можно также объединить параллельно, чтобы получить все преимущества переработки процессорного времени.

Существует несколько проблем с этим подходом. Первый в шутку называют адом обратного вызова. Достаточно погуглить несколько картинок о нем, чтобы понять, насколько он нечитабелен и уродлив. В нашем примере есть только две вложенные функции обратного вызова, но их может быть гораздо больше.

Вторая проблема заключается в том, что код больше не выглядит синхронным: есть “прыжки” от wait_connection() к лямбде, например, лямбда, переданная в async_write(), что нарушает последовательность кода, делая невозможным предсказать, в каком порядке будут вызываться лямбды. Это делает код более трудным для чтения и понимания.

Async/await

Давайте попробуем сделать асинхронный код похожим на синхронный. Для лучшего понимания немного изменим задачу: теперь нам нужно прочитать данные из СУБД и файла, используя ключ, переданный по сети, и отправить результат обратно по сети.

Давайте проследим за программой построчно:

Ключевое слово async в заголовке функции сообщает компилятору, что функция является асинхронной и должна компилироваться по-другому. Как именно он будет это делать, описано ниже.
Первые три строки функции: создание и ожидание вызова.
Следующая строка выполняет асинхронное чтение, не прерывая основной поток выполнения.
Следующие две строки выполняют асинхронный запрос к базе данных и чтение файла. Оператор await приостанавливает выполнение текущей функции до завершения задачи асинхронного чтения базы данных и файлов.
Последние строки выполняют асинхронную запись в сокет, но только после ожидания асинхронного чтения базы данных и файла.

Это быстрее, чем последовательное ожидание сначала базы данных, а затем файла. Во многих реализациях производительность async / await лучше, чем у классических функций обратного вызова, при этом такой код читается как синхронный.

Корутины

Механизм, описанный выше, называется coroutine. Часто можно услышать “coroutine” (от coroutine).

Ниже будут описаны различные типы и способы организации копрограмм.

Множественные точки входа

По сути, coroutines – это функции, которые имеют несколько точек входа и выхода. Обычные функции имеют только одну точку входа и несколько точек выхода. Если мы вернемся к примеру выше, то первой точкой входа является сам вызов функции с оператором async, тогда функция прервет свое выполнение вместо того, чтобы ждать базу данных или файл. Все последующие ожидания не перезапускают функцию, а продолжают ее выполнение с предыдущей точки останова. Да, во многих языках в корутине может быть несколько await ‘ов.

Чтобы лучше понять это, давайте рассмотрим некоторый код на языке Python:

Программа выписывает всю последовательность факториальных чисел от 0 до 41.

Функция async_factorial() вернет объект generate, который можно передать в функцию next(), которая продолжит выполнение coroutine до следующей инструкции yield, сохраняя состояние всех локальных переменных в функции. Функция next() возвращает то, что передала инструкция yield внутри coroutine. Таким образом, async_factorial() теоретически имеет несколько точек входа и выхода.

Полный стек и без стека

В зависимости от использования стека, корутины делятся на стековые, где каждая корутина имеет свой собственный стек, и бесстековые, где все локальные переменные функций хранятся в специальном объекте.

Поскольку мы можем поместить оператор yield в любое место в короутине, нам нужно место для хранения всего контекста функции, который включает стековый фрейм (локальные переменные) и другую мета-информацию. Это может быть сделано, например, путем полной замены стека, как это делается в stackful coroutines.

На рисунке ниже вызов async создает новый кадр стека и переключает выполнение потока на него. Это практически новый поток, но он будет выполняться асинхронно с основным потоком.

yield, в свою очередь, переключает обратно предыдущий кадр стека для выполнения, сохраняя ссылку на конец текущего в предыдущем стеке.

Наличие собственного стека позволяет получать доходность от вызовов вложенных функций, но такие вызовы сопровождаются полным созданием/изменением контекста выполнения программы, что медленнее, чем coroutines без стека.

Более продуктивными, но и более ограниченными являются бесстековые корутины. Они не используют стек, и компилятор преобразует функцию, содержащую короутины, в конечный автомат состояния без короутинов. Например, код:

Будет преобразован в следующий псевдокод:

По сути, здесь создается класс, который хранит все состояние функции, а также последнюю точку вызова yield . У этого подхода есть проблема: yield можно вызвать только в теле функции coroutine, но не из вложенных функций.

Симметричные и асимметричные

Coroutines также делятся на симметричные и асимметричные.

Симметричный имеет глобальный планировщик coroutine, который выбирает среди всех ожидающих асинхронных операций ту, которая должна быть выполнена следующей. Примером может служить планировщик, упомянутый в начале wait_connection() .

В асимметричный Корутины не имеют глобального планировщика, и программист вместе с поддержкой компилятора выбирает, какую корутину выполнять и когда. Большинство реализаций coroutines являются асимметричными.

Как мы уже говорили выше, большинство компьютеров сейчас имеют многоядерный процессор, то есть могут выполнять несколько задач одновременно. Языки программирования, поддерживающие многопоточность, могут использовать несколько ядер для одновременного выполнения нескольких задач:

Кодовая блокировка

Асинхронные методы очень полезны, особенно в веб-разработке. Когда ваше приложение работает в браузере и выполняет свои задачи, не передавая управление среде, браузер может упасть. Это известно как блокировкаБраузер блокируется и не может отвечать на действия пользователя или выполнять служебные задачи, пока приложение не освободит ресурсы процессора.

Давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы показать, что именно блокировка.

В нашем примере simple-sync.html (посмотрите его в реальном времени) мы добавим событие click к кнопке, чтобы при нажатии она выполнила операцию, требующую времени (вычислила 10000000 дат и вывела последнюю вычисленную дату в консоль), а затем добавила еще один параграф в DOM:

Когда вы запустите этот пример, откройте консоль JavaScript и нажмите кнопку – вы заметите, что параграф не появится на странице, пока не будут вычислены все даты и результат последнего вычисления не будет выведен в консоль. Этот код выполняется в том порядке, в котором он записан в файле, и последняя операция не будет выполняться, пока не завершатся все операции перед ней.

ПримечаниеПредыдущий пример слишком нереалистичен. В реальном применении вам никогда не понадобится подсчитывать такое количество дат! Тем не менее, это помогает понять основную идею.

В нашем следующем примере, simple-sync-ui-blocking.html (см. пример), мы сделаем нечто более реалистичное, что можно встретить на реальном сайте. Мы будем блокировать действия пользователя путем рендеринга страницы. В этом примере у нас есть две кнопки:

Кнопка “Заполнить холст” при нажатии рисует элемент

Если вы быстро нажмете на первую кнопку, а затем быстро на вторую, вы увидите, что предупреждение не появится на странице, пока не будут нарисованы все круги. Первая операция блокирует выполнение следующей операции до ее завершения.

ПримечаниеИтак, в этом уродливом примере мы имеем эффект блокировки, демонстрирующий распространенную проблему в разработке приложений, с которой разработчикам приходится сталкиваться постоянно.

Почему это происходит? Поскольку JavaScript, в общем случае, выполняет команды в формате одна нить. Пришло время представить концепцию нить.

Конструкция будущего игнорирует тип контейнера, используя его как абстрактный контейнер, который будет заполнен когда-нибудь в будущем.

3.2 Многозадачность и параллелизм

Краеугольным камнем производительности является возможность сделать такой трюк: когда у меня есть один поток выполнения, который содержит пустоты в своей физической временной развертке, то заполнить эти пустоты чем-то полезным – выполнить шаги других потоков выполнения.

Базы данных обычно поддерживают несколько клиентов одновременно. Если мы можем объединить работу нескольких потоков выполнения в рамках одного потока выполнения более высокого уровня, мы называем это многозадачностью. Другими словами, многозадачность – это когда я выполняю действия, подчиненные более мелким задачам в рамках одного, более крупного потока выполнения.

Важно не путать многозадачность с параллелизмом. Параллелизм
это свойство среды выполнения, которое обеспечивает возможность для различных потоков выполнения выполнить прогресс за один тактовый цикл, за один шаг. Если у меня есть два физических процессора, они могут выполнить две инструкции за один тактовый цикл. Если программа выполняется на одном процессоре, то для выполнения тех же двух инструкций потребуется два такта.

Важно не путать эти две вещи, поскольку они относятся к разным категориям. Многозадачность – это свойство вашей программы, которая внутренне организована как переменные, работающие над разными задачами. Параллелизм – это свойство среды выполнения, которое дает вам возможность работать над несколькими задачами за один тактовый цикл.

Во многих отношениях асинхронный код и написание асинхронного кода – это написание многозадачного кода. Основная трудность связана с тем, как я кодирую задачи и как я ими управляю. Вот об этом мы и поговорим сегодня – о написании многозадачного кода.

Асинхронный код удаляет блокирующую операцию из основного потока программы, так что она по-прежнему выполняется, но в другом месте, а обработчик может продолжать выполняться. Проще говоря, главный “процесс” устанавливает задачу и передает ее другому независимому “процессу”.

Некоторые термины

Когда речь заходит об асинхронности, на ум приходят три других тесно связанных термина. Это параллелизм, параллельное выполнение и многопоточность. Все они связаны с одновременным выполнением задач, но это не одно и то же.

Concurrency

Термин “конкурентное исполнение” является наиболее общим. Это буквально означает, что несколько задач выполняются одновременно. Можно сказать, что в программе есть несколько логических потоков – по одному на каждую задачу.

Потоки могут физически работать одновременно, а могут и не работать.

Задачи не связаны друг с другом. Поэтому неважно, кто из них закончит раньше или позже.

Параллелизм

Параллельное выполнение обычно используется для разделения задачи на части, чтобы ускорить вычисления.

Например, вам нужно преобразовать цветное изображение в черно-белое. Обработка верхней половины ничем не отличается от обработки нижней половины. Поэтому вы можете разделить эту задачу на две части и распределить их между разными потоками, чтобы ускорить выполнение в два раза.

Наличие двух физических потоков имеет здесь решающее значение, поскольку на компьютере с одним вычислительным устройством (ядром процессора) выполнить эту технику невозможно.

Многопоточность

Здесь поток – это абстракция, которая может скрывать одно ядро процессора или поток операционной системы. Некоторые языки даже имеют свои собственные объекты потоков. Поэтому эта концепция может иметь принципиально разные реализации.

Асинхронный

Идея асинхронного выполнения заключается в том, что начало и окончание одной операции происходит в разное время в разных частях кода. Вам придется ждать, чтобы получить результат, и время ожидания непредсказуемо.

I наречие качества.

Где и как используется слово “асинхронно”?

Оставив в стороне значение “асинхронноСловари, мы также рекомендуем посмотреть примеры предложений и цитат из классической литературы, где используется слово “асинхронно”.асинхронно .».

Это позволит легче запомнить и понять использование слова “асинхронно”.асинхронно” в тексте и речи.

Примеры использования слова “асинхронно”

Вы можете забыть о прямой отладке в вашей IDE, если ваш код взаимодействует с несколькими микросервисами, и все они отвечают асинхронно.

Информация передается асинхронно и последовательно и имеет приоритет сообщений.

Когда вы реализуете систему, состоящую из множества микросервисов, взаимодействующих друг с другом по сети, часто асинхронно, вы получаете взрыв различных условий, при которых система будет вести себя не так, как в идеале.

Читайте далее: