Асинхронность реализуется на нескольких уровнях — от написания кода до выполнения инструкций процессором:
1. Уровень кода. Разработчики используют языки программирования и библиотеки для создания асинхронного кода. Это и есть инструкция, которая говорит программе выполнять другие задачи, пока не завершилась долгая операция.
2. Уровень рантайма. Рантайм, или среда выполнения кода, интерпретирует асинхронный код и управляет задачами. Асинхронные задачи добавляются в очередь, и событийный цикл следит за их выполнением, передавая управление соответствующим обработчикам, когда задачи завершаются.
3. Уровень операционной системы. Операционная система (ОС) играет ключевую роль в реализации асинхронности, предоставляя необходимые механизмы для управления выполнением задач. У ОС есть планировщик, который распределяет процессорное время между различными задачами. Асинхронные задачи могут быть помещены в очереди ОС, чтобы быть выполненными, когда процессор доступен. ОС использует прерывания и системные вызовы для выполнения асинхронных операций ввода-вывода. Например, когда данные готовы для чтения с диска, прерывание сообщает ОС, что выполнение задачи может быть продолжено.
4. Уровень железа. На самом нижнем уровне асинхронность поддерживается аппаратными средствами — процессором и оперативной памятью. Процессор может переключаться между задачами. Это позволяет выполнять другие задачи, пока одна операция (например, ожидание данных из сети) ждёт завершения. Некоторые операции вроде чтения и записи данных могут использовать прямой доступ к памяти и таким образом освобождать процессор для других задач.
Когда применяется асинхронность
Асинхронное программирование используется там, где нужно выполнять длительные операции без заморозки основного потока выполнения программы. Вот несколько примеров:
● В веб-разработке асинхронность помогает делать сайты и веб-приложения быстрыми и «отзывчивыми». Например, ленты новостей в соцсетях загружаются асинхронно. Вместо того чтобы ждать, пока все данные загрузятся, страница отображается сразу, а данные подтягиваются по мере готовности. Это происходит благодаря асинхронным запросам к серверу. Другой пример из веба — автозаполнение форм. Пользователь вводит текст в поле поиска Яндекса, а результаты появляются по мере ввода текста. Это реализуется с помощью асинхронных запросов, которые отправляются на сервер, чтобы получить предложения по мере ввода текста.
Использовать асинхронность в веб-проектах учат на курсе «Фронтенд-разработчик». Студенты начинают с азов — вёрстки страниц с помощью HTML и CSS. Потом переходят к изучению JavaScript. К концу обучения разрабатывают корпоративные системы в команде с менеджерами, аналитиками и дизайнерами — всё как в настоящих проектах.
● При работе с файлами асинхронность помогает избежать заморозки интерфейса при выполнении длительных операций, таких как чтение или запись больших файлов. Например, файл загружается на Яндекс.Диск , но это не мешает работать с приложением.
● Асинхронность важна при работе с сетью, где задержки и время ответа могут варьироваться.
● Десктопные и мобильные приложения для видеозвонков используют асинхронные методы для передачи данных в реальном времени. Это позволяет общаться без задержек и зависаний даже при колебаниях скорости интернета.
● Асинхронность позволяет приложениям быть более «отзывчивыми» в ожидании действий пользователя без блокировки интерфейса. Например, в играх часто используются асинхронные методы для ожидания действий игрока — нажатия кнопок или завершения анимаций. Это позволяет игре продолжать работу и реагировать на действия игрока без задержек. В мобильных приложениях вроде Uber или Яндекс.Такси асинхронность используется для получения информации о местоположении водителя и обновления статуса заказа в реальном времени.
А для чего нужен айти аутсорсинг можете узнать у нас на сайте: https://afforto.ru/