Konzepte und Einsatzmöglichkeiten • BUOM

Bei der Computerprogrammierung werden häufig verschiedene Konzepte und Codierungen verwendet, um Anwendungen, Programme und Online-Websites zu erstellen. Mit der Weiterentwicklung der Technologie und mehreren Prozessorkernen ist die asynchrone Programmierung zu einem Werkzeug und einer Methode geworden, die je nach Zweck des Programms und seinen Zielen verwendet werden kann. Wenn Sie mehr über asynchrone Programmierung erfahren, können Sie berufliche Fähigkeiten entwickeln, die Sie in einer IT-Karriere, insbesondere als Programmierer, einsetzen können. In diesem Artikel werden wir untersuchen, was asynchrone Programmierung ist und welche Konzepte sie hat, wann asynchrone Programmierung verwendet werden sollte und welche Beispiele sie enthält, um Ihnen zu helfen, diesen Begriff der Computertechnologie besser zu verstehen.

Was ist asynchrone Programmierung?

Asynchrone Programmierung ist eine Art paralleler Computerprogrammierung, die es ermöglicht, Funktionen getrennt von der Hauptanwendung oder dem Hauptthread auszuführen und den Thread dann zu benachrichtigen, wenn eine Aufgabe abgeschlossen wurde oder ein potenzieller Fehler aufgetreten ist. Asynchrone Programmierung trägt häufig dazu bei, Wartezeiten oder Verzögerungen bei der Computerprogrammierung zu reduzieren oder zu verhindern, wie z. B. der sich drehende Cursor auf einem Computerbildschirm, der normalerweise anzeigt, dass ein Programm ausgeführt wird, während Sie auf dessen Abschluss warten. Hier ist ein Vergleich zweier Arten von Programmieroptionen, asynchron und synchron:

• Synchrone Programmierung. Bei der synchronen Programmierung, oft auch implizit oder sequentiell genannt, werden Aktionen nacheinander ausgeführt. Das Programm pausiert, während die Aktion ausgeführt wird, und kehrt erst zurück, wenn es ein Ergebnis hat.

• Asynchrone Programmierung. Bei der asynchronen Programmierung, oft auch explizite Programmierung genannt, passieren mehrere Dinge gleichzeitig und unter Ihrer Kontrolle. Das Programm arbeitet auch dann weiter, wenn Sie eine bestimmte Aktion starten, und benachrichtigt Sie, wenn es zu einem Ergebnis kommt, auch wenn Sie andere Arbeiten oder Aufgaben ausführen.

Die Durchführung asynchroner Programmierung trägt häufig dazu bei, die Leistung, Geschwindigkeit und Reaktionszeit einer Anwendung zu verbessern. Beispielsweise kann die asynchrone Programmierung die Benutzeroberfläche (UI) der Anwendung vereinfachen, sodass ein Kunde seine Kreditkarteninformationen für einen Kauf eingeben und gleichzeitig eine Bestellung aufgeben und Versandinformationen zuweisen kann. Außerdem wird die Codierung dadurch komplexer. Daher ist es oft hilfreich, die Vor- und Nachteile der synchronen und asynchronen Programmierung für Ihre spezifischen Codierungsanforderungen hervorzuheben. Sie können asynchrone Programmierung häufig auf Java-, JavaScript-, Typescript- und Dart-Codierung anwenden.

Beispiel für asynchrone Programmierung

Sie arbeiten bei Rapid Data und möchten Kundendaten überprüfen, um die Richtigkeit Ihrer Rechnungen zu überprüfen. Sie müssen von Januar bis März auf bezahlte Rechnungen zugreifen. Mithilfe der asynchronen Programmierung können Sie alle drei Monate in die Parametersuche eingeben, um diese Belege zu erhalten. Bei der synchronen Programmierung muss das Programm zunächst den Januar-Eintrag finden und abrufen, bevor es nach der Februar-Rechnung und schließlich nach der März-Rechnung sucht. Das bedeutet, dass die zweite und dritte Suche erst beginnen, nachdem die vorherigen abgeschlossen sind. Bei der asynchronen Programmierung werden alle drei Anforderungen gemeinsam ausgeführt.

Eine andere Möglichkeit, asynchrone Programmierung zu verstehen, besteht darin, sie mit einem Restaurant zu vergleichen. Jede Kundengruppe kann Essen bestellen, ohne darauf warten zu müssen, dass diejenigen, die zuerst sitzen, bestellen und mit dem Essen fertig sind. Es können mehrere Essensbestellungen gleichzeitig vorbereitet werden und das Essen wird serviert, wenn es für die jeweilige Party fertig ist. Das Gleiche gilt für die Reihenfolge, in der Sie bestellen, da diese nicht immer korreliert. Sie könnten zum Beispiel einen Hamburger und Pommes bestellen und dann beschließen, Limonade hinzuzufügen. Wahrscheinlich wird Ihnen zuerst Limonade serviert, da diese schneller zuzubereiten ist als Essen.

Was sind asynchrone Programmierkonzepte?

Hier sind zwei wichtige Konzepte und Elemente im Zusammenhang mit der asynchronen Programmierung:

• Blockierung. Beim Blockieren handelt es sich um das Blockieren einer Website oder eines Browsers, die die Funktion, die der Benutzer ausführen möchte, nicht fortsetzen und keine Aufgaben ausführen können, bis der Prozessor die Kontrolle wiedererlangt. Der durchschnittliche Computerbenutzer könnte sich eine Blockierung als eine eingefrorene Webseite oder Anwendung vorstellen.

• Threads: Ein Thread ist etwas, auf dem eine Computeraufgabe ausgeführt wird und dabei jeweils eine Aufgabe nacheinander und nacheinander abarbeitet. Sie können jedoch mehrere Threads haben, insbesondere bei Systemen mit mehr als einem Kern und Prozessor, sodass Sie die Sprache in mehreren Threads programmieren und mehr Aufgaben gleichzeitig ausführen können.

Wann sollte asynchrone Programmierung verwendet werden?

Hier sind fünf Situationen, in denen Sie beim Codieren von Computersoftware die asynchrone Programmierung verwenden können:

Hochladen oder Herunterladen von Daten

Asynchrone Programmierung kann beim Laden oder Herunterladen von Daten helfen, wenn Sie eine Anwendung oder einen Job öffnen, ausführen oder speichern. Sie können beispielsweise auf Ihre digitale Zeitkartenanwendung zugreifen, indem Sie den Einschaltknopf der Uhr drücken. Bei der asynchronen Programmierung können andere Informationen geladen werden, während die Synchronisierungsaufgabe ausgeführt wird, beispielsweise Ihre Stunden für vorherige Wochentage oder die Gesamtzahl der geleisteten Arbeitsstunden für den Monat.

Längere Programme ausführen

Erwägen Sie die Verwendung asynchroner Programmierung, wenn Sie viele Aufgaben zum Ausführen Ihrer Anwendung haben. Auf diese Weise werden mindestens eine oder mehrere Aufgaben ausgeführt, da sie nicht ineinandergreifend aufeinander warten. Dies bedeutet häufig eine verbesserte Reaktionsfähigkeit und Gesamtleistung, was für Benutzer von Vorteil sein kann. Erwägen Sie die Erkundung des .NET-Frameworks als Option für die Implementierung asynchroner Programmierung.

Ausfallzeiten minimieren

Mithilfe der asynchronen Programmierung können Sie Ausfallzeiten zwischen Aufgaben minimieren oder eine Aufgabe abschließen. Wenn Sie beispielsweise Informationen von drei separaten Servern anfordern, führt die synchrone Programmierung die Anforderung nacheinander aus, anstatt unabhängig voneinander auf sie zuzugreifen. Bei der asynchronen Programmierung können Informationen schnell vom ersten Server eintreffen, auf dem zweiten jedoch mit Verzögerung. Stattdessen können Sie den zweiten Server überspringen und die erforderlichen Daten vom dritten erhalten. Auf diese Weise können Sie Aufgaben wechseln, um Ausfallzeiten zu minimieren, und zu einer zweiten Serveranforderung zurückkehren, um dort fortzufahren, wo sie aufgehört hat.

Effektive Arbeit

Durch asynchrone Programmierung können Systeme je nach Situation effizienter arbeiten und häufig lange Wartezeiten vermieden werden. Wenn die Aufgabe, die Sie erledigen möchten, beispielsweise viele Ein- und Ausgaben erfordert, können Sie mit der asynchronen Programmierung andere Aufgaben ausführen, während mit der synchronen Programmierung ein Zeitblock entsteht. Programme wie ereignisgesteuerte Kommunikation oder Aufgaben, die gleiche oder ähnliche Prozesse ausführen, können von asynchroner Codierung profitieren.

Visuelle Darstellung der Aktion

Viele mobile Apps verwenden asynchrone Programmierung, um den Ruhebildschirm zu verhindern und anzuzeigen, dass eine Aktion stattfindet. Beispielsweise kann ein Kunde, der einen Online-Einkauf tätigt, nach der Eingabe seiner Kreditkarteninformationen visuell ein Bild, ein Logo oder eine Nachricht auf dem Bildschirm sehen. Die Logo- oder Bildschirmanzeige erfolgt während des Abgleichs der Kreditkarteninformationen mit der Datenbank und der Zahlungsabwicklung.

Bitte beachten Sie, dass keines der in diesem Artikel genannten Unternehmen mit Indeed verbunden ist.