Asinkrono programiranje: vrste, klasifikacija, principi programiranja, koncept, značenje i primjena

Asinkrono programiranje (AP) je oblik paralelnog programiranja koji omogućuje strukturnoj jedinici sustava da radi odvojeno od glavnog toka aplikacije. Kada je posao završen, obavještava glavnu nit je li posao završen ili ne. Takvo programiranje je korisno jer povećava podržanu propusnost, što ga čini atraktivnim s obzirom na rastuću potrebu interneta za visoko skalabilnim sustavima.

Asinkroni modeli programiranja

Kako bi se obradio kontinuitet rezultata neblokirajućih operacija nakon njihovog završetka, stvoreni su različiti AP modeli. Prednosti od njih se ocjenjuju u smislu koliko dopuštaju približavanje shemi koja je najbliža sekvencijalnoj.

Vrste AP modela:

1. NASA - kontinuirani model koraka. To je najčešće korištena asinkronija u vezi s oceanom. Svaka funkcija dobiva informacije o tome kako bi se trebala nositi s rezultatom uspjeha ili pogreške u operaciji.
2. Model događaja koji se temelji na događajima, koristi arhitekturu vođenu događajima koja omogućuje neblokirajućim operacijama da prijave svoj završetak na temelju znakova uspjeha ili neuspjeha, zahtijeva korelacija za sinkronizaciju.
3. Model obećanja, objašnjava se povratnim vrijednostima neblokirajućih operacija bez obzira na vremensku točku u kojoj su dobivene navedene vrijednosti uspjeha ili neuspjeha.
4. Model alternatora. Generatori se koriste za privremeno vraćanje kontrole pozivajućem programu, a zatim povratak u potprogram, vraćanjem stanja na mjestu na kojem je njegovo izvršavanje prekinuto.

Arhitektonski principi

Iako u posljednje vrijeme, Aasiphis dobiva oštre kritike zbog njegove upotrebe računalnih petlji zbog okruženja s jednim navojem, njegova filozofija, koja se temelji na tri snažna arhitektonska principa, i dalje je tražena.

Internet je asinkrone prirode, baš kao što je to slučaj i s internetom. Platforma za pokretanje poslužitelja is, is.internet je predstavljen 2009. godine koristeći asinkroni i / O model vođen događajima, što ga čini učinkovitim i skalabilnim.

Chat je najtipičniji primjer aplikacije za više igrača za više igrača.TV uživo. Počevši od IPHINE za mnoge vlasničke i otvorene protokole na nestandardnim lukama, postalo je moguće implementirati sve u današnje vrijeme iphine.Ain-ovi s Ain-ovima koji rade prema zadanim postavkama na istom portu 80 koji preslušava nove poruke koje su poslali njihovi klijenti. Na strani klijenta nalazi se Is-stranica s nekoliko konfiguriranih rukovatelja, jedna za gumb "Pošalji" koja odabire poruku i šalje je u is, a druga koja sluša poruke koje dolaze klijentu. Očito je to jednostavan i osnovni model, ali zasnovan na različitoj varijanci složenosti.

Neaktivni model koji Aimas koristi u Aimasima za podršku asinkronom programiranju korak je prema nastavku. Svaka neblokirajuća operacija dobiva funkciju kao posljednji parametar koji uključuje logiku nastavka. Pozvat će se nakon završetka operacije, kako za obradu rezultata u slučaju uspjeha, tako i za uklanjanje pogrešaka. Funkcija nastavka omogućuje vam da odredite operacije zaključavanja kako bi se trebale nastaviti nakon završetka operacije.

Upravljanje serijskim protokom

Da bi se nastavilo uspostavljati uzastopne niti izvršenja unutar ovog modela, potrebno je povezati svaku sljedeću funkciju u lanac, kao nastavak prethodne, gdje će se rezultati obrađivati u slučaju uspjeha ili neuspjeha. To rezultira dijagonalizacijom koda koji je nazvan Paklena piramida (pakao povratnog poziva), zbog nedostatka praktične upravljivosti, osim ako broj uzastopnih lanaca raste minimalno.

Paralelizacija-asinkrono izvršavanje neblokirajućih operacija događa se odmah, jer se njegovo jednostavno pozivanje izvodi u pozadini po definiciji. Da bi se operacije blokiranja pretvorile u neblokirajuće, potreban je mali postupak enkapsulacije koji pokreće operaciju u pozadini.

Sinkronizacija značajki nastavka

Zahtijeva lanac na kraju svakog paralelnog niza funkcije završetka koji primjenjuje određenu logiku tek nakon toga, kako će se potvrditi da su sve paralelne grane dovršene. Za provedbu ove provjere koriste se grafikoni temeljeni na brojačima.

Primjer s nastavcima:

1. Paralelizam, petlja omogućuje izvršavanje svih neblokirajućih parova čitanja i brojanja na neblokirajući način.
2. Slijed, svaki par čitanja čita se kroz korak funkcija nastavka.
3. Sinkronizacija, svaka paralelna grana dobiva posljednji nastavak koji izvršava logiku završetka nakon što se osigura završetak svih grana.

Knjižnice nasljednika

Postoji mnogo knjižnica koje mogu pomoći Pojednostavite život programeri koji rade s AP modelom. Neki od njih nisu povezani samo s AP-om, već i s funkcionalnom paradigmom koja je potaknuta činjenicom da su mehanizmi ugradnje spojeva u osnovi funkcionalne prednosti.

Vrste knjižnica:

1. Internet je možda najpoznatija i najčešće korištena knjižnica za asinkrono programiranje temeljeno na nastavcima. Nudi različite metode kontrole protoka za neblokirajuće funkcije.
2. Internet-je implementacija metode sinkronizacije koja se može naći u drugim jezicima, kao što su internet i radi s nitima. Može se koristiti i u obećanjima, iako je u ovom slučaju njegova upotreba manje relevantna.
3. Fn.internet je izvrsna knjižnica koja implementira različite funkcionalne tehnike upravljanja. Njegova praktična primjenjivost u ovom kontekstu povezana je s mogućnostima koje pruža za generiranje neblokirajućih funkcija i primjenu provjere valjanosti.

Prednosti i nedostaci

Asinkrono programiranje temeljeno na nasljednicima dobra opcija za situacije s jednostavnom logikom upravljanja protokom. To se obično odnosi na programe u vezi s internetom, koji vam omogućuju definiranje NEBLOKIRAJUĆEG odgovora na dolazne zahtjeve.

Prednosti modela:

1. Jednostavne sheme zahtjeva i odgovora.
2. Dosljednost s funkcionalnim programskim shemama.
3. Lako se razumije kao konceptualni mehanizam.

Nedostaci:

1. Kada je upravljačka logika nedovoljno razvijena, proces postaje složeniji, što rezultira kodom s distribuiranom funkcionalnom logikom koji je teško čitati, razumjeti i održavati.
2. Poteškoće u definiranju logike upravljanja nitima.
3. Teško prilagodljivi mehanizmi sinkronizacije.
4. Logika upravljanja raspoređuje se između svake neblokirajuće grane.

Model vođen događajima

Događaj je signal u poslovnom ekosustavu. Anatomski se obično sastoje od vrste, vremenske oznake i skupa podataka koji karakteriziraju kontekst u kojem se događaj dogodio. Arhitektura događaja (IAS) pruža mehanizam komunikacije između kupaca i dobavljača u odnosu 1: IAS i s nominalnim odvajanjem. Jedna od mnogih njegovih primjena je rješavanje problema s asinkronom obradom podataka.

U centraliziranim arhitekturama vođenim događajima postoji središnja komunikacijska sabirnica posrednika koja je odgovorna za osiguravanje učinkovitosti postupka registracije kupaca koji slušaju i pokretanje obavijesti na zahtjev dobavljača. Ovaj mehanizam omogućuje snagu asa: asa, a shema se naziva asa/asa uzorak.

U distribuiranim arhitekturama vođenim događajima, svaki je pružatelj odgovoran za upravljanje pretplatom svojih klijenata i za slanje obavijesti, kada se događaj dogodi. Komunikacijski mehanizam je također nominalno odvojen, ali obično je broj pružatelja usluga i kupaca 1:. Ova shema odgovara promatranom obrascu ili izvorima događaja u.

Računalna apstrakcija: Oceanside

Obećanje je računska apstrakcija koja predstavlja obvezu neblokirajuće operacije pozvane da dostavi odgovor pozivajućem programu kada se rezultat primi nakon završetka. Obećanje je objekt koji pruža dvije metode za omogućavanje logike obrade u slučaju uspjeha ili neuspjeha.

Oni odgovaraju na jednostavan životni ciklus koji morate znati kako biste mogli raditi s njima. Bitna vrijednost obećanja leži u dva načela. Prvo, logika procesa u slučaju uspjeha ili neuspjeha primjenjuje se samo jednom. I drugo, logika uspjeha ili neuspjeha je zajamčena, čak i ako je obećanje riješeno prije, kako će uvedeni su njegovi upravljački programi. Ako je potrebno, obećanje čeka svoje rukovatelje, asinkrono programiranje JavaScript.

Jesti nekoliko načina dobiti obećanja koja se mogu prepoznati kao obrasci gradnje koji se povremeno pojavljuju kada se koristi ovaj model. Definicija AINA6 uključuje obećanja I ain verzija 0.12 ima podršku za ovu specifikaciju. Uz to, postoji nekoliko knjižnica koje implementiraju model obećanja. Da bi se imao komparativni referentni okvir, definiran je standard Opina + koji upravlja svim implementacijama s tada dostupnim objektima.

Sinkrono i asinkrono programiranje

Preporučuje se da koristite AP-a, Preuzimanje za sve svoje oznake i kod davatelja usluga iz njega. To osigurava najbolju kompatibilnost s najvećim brojem dobavljača. Ovaj položaj pruža svim oznakama dobavljača najveću priliku da dovrše praćenje prije nego što posjetitelj prijeđe na sljedeću stranicu.

Sinkrono Učitavanje događa se kada preglednik mora zaustaviti prikazivanje stranice kako bi dovršio izvršenje koda za internet. Ako detektira sinkronu oznaku na internetu, blokira prikaz stranice dok se ne izvrši izvršavanje koda. To je analogno kamionu s malim brzinama na cesti s jednom trakom koji usporava promet iza njega. Moderne internetske stranice odmaknule su se od ove metode jer predstavlja izravan rizik od kašnjenja vremena učitavanja stranice.

Nedostatak ove metode je što je cijela stranica blokirana od početka do potpunog učitavanja oznake. I dok davatelji oznaka sklapaju ugovore o razini usluge tijekom razdoblja isporuke, nekoliko čimbenika može utjecati na izvedbu. To uključuje sporo vrijeme odziva povezano s dobavljačima, vođenje nepotrebnih aplikacijskih poslužitelja u hibridni model klijent-poslužitelj i spor internetski promet. Ako korisnik učitava oznake sinkrono, dobra je ideja osigurati da dobavljač ima vrijeme odziva od 100 milisekundi (MS) ili brže.

Programiranje sinkrone i asinkrone obrade podataka putem interneta su sučelja za programiranje aplikacija koja vraćaju podatke za upite bilo odmah, odnosno kasnije. Sinkroni i asinkroni oceani pružaju način za neposredne ili zakazane zahtjeve za resursima, podacima ili uslugama kada su dostupni. Moderna metoda, prihvaćeno za stranice je asinkrono Učitavanje oznaka.

U ovoj se metodi kodni kod obrađuje paralelno s ostatkom sadržaja stranice. To znači da čak i ako oznaka dobavljača sporo reagira ili se učita, neće usporiti ostatak stranice. Koristeći ovaj pristup, ne samo da je moguće odvojiti oznake za prijenos neovisno jedna o drugoj, asinkrona metoda minimizira utjecaj učitavanja vanjskih datoteka za prijenos na proces prikazivanja stranice.

Razumijevanje i profiliranje #

Sadržaj i zajednica .IP-ovi su uvelike pojednostavili AP zahvaljujući provedbi asinkronog čekanja u IP-ovima #. Najnovije verzije.Itinerari ga aktivno koriste za povećanje produktivnosti. Mnogi alati za praćenje performansi i profiliranje pokušavaju održati i vizualizirati izvedbu asinkronog programiranja 1C. Proizvodi Stackify Prefix & IPA ima izvrsnu podršku za aplikacije koje koriste IPA # IPA. Prvo morate razumjeti kako zapravo funkcionira kod koji koristi astronaute" i, kao primjer, kao primjer.

Pomoću Interneta može se vidjeti kompajler koji taj kod pretvara u Internet. Državni stroj izvršava sav složeni kod pod okriljem, što programerima omogućuje pisanje asinkronog koda.

Profiliranje asinkronog programiranja u 5 0 je teško jer prelazi niti. Tradicionalno, metoda i svi pozivi njezinih podređenih metoda odvijaju se u istoj niti. To olakšava razumijevanje odnosa između metoda roditelja i djeteta. S asinkronim kodom to je sasvim druga priča. Nadređena metoda izvodi se u jednoj niti. Kada započne i / o operacija, kod u toj niti završava. Kada se i / o operacija završi, kod se nastavlja izvršavati na novoj niti. Povezivanje koda između tih niti, kao dio veće transakcije, prilično je teško.

Internet: poslužitelj-klijent za internet

Internet-omogućuje korisnicima stvaranje asinkronih poslužitelja i klijenata. Asinkroni programski paket IAS radi za internetske utičnice klijenta i poslužitelja. Dokumentacija iz ovog primjera AP koristi se za snimanje stranice AP.

Ovaj primjer pokazuje kako preuzeti jednu ili više datoteka, a također je moguće preuzeti datoteke putem programa. U njemu je navedeno nekoliko novih elemenata, kao što su. To vam omogućuje stvaranje upravitelja konteksta vremena čekanja. Na dnu koda stvara asinkronu petlju sinkronizacije i koristi je kao glavna funkcija.

Stvoriti objekt u glavnoj funkciji asinkronog programiranja i stvoriti funkciju i funkciju koroutine koja prikuplja sve, što trebate preuzimanje. U Astrologija stvara upravitelja konteksta koji radi oko toga. Nakon što taj broj sekundi istekne, Sažetak upravitelja konteksta završava. Zatim upotrijebite funkciju sessions () koja pronalazi objekt odgovora.

Kada programer kreira atribut sadržaja objekta odgovora, vraća se u ocean. Internet, koji korisniku omogućuje preuzimanje datoteke u bilo kojoj veličini. Čim se datoteka pročita, zapisat će se na lokalni disk. Nakon toga upotrijebite funkciju () za dovršavanje obrade odgovora. Prema dokumentaciji, implicitno se poziva na internet (). Međutim, asinkrono programiranje u vezi s internetom očito je bolje. Najbolje je ostaviti ovu značajku kako biste spriječili daljnje probleme. Ovdje postoji jedna particija koja zaključava particiju koda zapisanu na disk, a kod ostaje zaključan. Korištenje aiohttp - pravi način poboljšajte tijek rada, gdje korisnici ne moraju trošiti vrijeme na izgradnju poslužitelja, Učitavanje veza i pisanje asinkronih datoteka, što smanjuje vrijeme izrade projekta.

Asinkrono programiranje omogućuje postizanje veće učinkovitosti u softveru, jer nije blokiran tijek izvršenja za dugotrajne procese ili korisničko iskustvo, kako za razvoj aplikacija za televizor, tako i za preglednike.