M

MLOG

Türkçe

Eş zamanlı programlamanın gücünü açığa çıkarın! Bu rehber, geliştiriciler için küresel içgörüler sağlayarak iş parçacıkları ve async tekniklerini karşılaştırır.

Eş Zamanlı Programlama: İş Parçacıkları ve Async – Kapsamlı Bir Küresel Rehber

Günümüzün yüksek performanslı uygulamaları dünyasında, eş zamanlı programlamayı anlamak çok önemlidir. Eş zamanlılık, programların birden çok görevi görünüşte eş zamanlı olarak yürütmesine olanak tanır, bu da yanıt verme hızını ve genel verimliliği artırır. Bu kılavuz, eş zamanlılığa yönelik iki yaygın yaklaşımın kapsamlı bir karşılaştırmasını sunar: iş parçacıkları ve async, dünya çapındaki geliştiriciler için alakalı içgörüler sunar.

Eş Zamanlı Programlama Nedir?

Eş zamanlı programlama, birden çok görevin örtüşen zaman dilimlerinde çalışabildiği bir programlama paradigmasıdır. Bu, görevlerin tam olarak aynı anda (paralellik) çalıştığı anlamına gelmez, daha ziyade yürütmelerinin birbirine karıştığı anlamına gelir. Temel faydası, özellikle G/Ç yoğun veya hesaplama açısından yoğun uygulamalarda iyileştirilmiş yanıt verme hızı ve kaynak kullanımıdır.

Bir restoran mutfağını düşünün. Birkaç aşçı (görev) aynı anda çalışıyor – biri sebzeleri hazırlıyor, diğeri eti ızgara yapıyor ve bir diğeri de yemekleri birleştiriyor. Hepsi müşterilere hizmet verme genel amacına katkıda bulunuyorlar, ancak bunu mükemmel bir şekilde senkronize veya sıralı bir şekilde yapmak zorunda değiller. Bu, bir program içindeki eş zamanlı yürütmeye benzer.

İş Parçacıkları: Klasik Yaklaşım

Tanım ve Temel Bilgiler

İş parçacıkları, aynı bellek alanını paylaşan bir işlem içindeki hafif işlemlerdir. Temel donanımın birden çok işlem çekirdeği varsa, gerçek paralelliğe izin verirler. Her iş parçacığının kendi yığını ve program sayacı vardır ve bu da paylaşılan bellek alanı içinde kodun bağımsız olarak yürütülmesini sağlar.

İş Parçacıklarının Temel Özellikleri:

İş Parçacıklarını Kullanmanın Avantajları

İş Parçacıklarını Kullanmanın Dezavantajları ve Zorlukları

Örnek: Java'da İş Parçacıkları

Java, Thread sınıfı ve Runnable arayüzü aracılığıyla iş parçacıkları için yerleşik destek sağlar.


public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // İş parçacığında yürütülecek kod
        System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + " is running");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            MyThread thread = new MyThread();
            thread.start(); // Yeni bir iş parçacığı başlatır ve run() yöntemini çağırır
        }
    }
}

Örnek: C#'ta İş Parçacıkları


using System;
using System.Threading;

public class Example {
    public static void Main(string[] args)
    {
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            Thread t = new Thread(new ThreadStart(MyThread));
            t.Start();
        }
    }

    public static void MyThread()
    {
        Console.WriteLine("Thread " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + " is running");
    }
}

Async/Await: Modern Yaklaşım

Tanım ve Temel Bilgiler

Async/await, eşzamalı bir stilde asenkron kod yazmanıza olanak tanıyan bir dil özelliğidir. Öncelikle, yanıt verme hızını ve ölçeklenebilirliği artırarak ana iş parçacığını engellemeden G/Ç yoğun işlemleri ele almak için tasarlanmıştır.

Temel Kavramlar:

Async/await, birden çok iş parçacığı oluşturmak yerine, birden çok asenkron işlemi işlemek için tek bir iş parçacığı (veya küçük bir iş parçacığı havuzu) ve bir olay döngüsü kullanır. Bir async işlem başlatıldığında, fonksiyon hemen döner ve olay döngüsü işlemin ilerlemesini izler. İşlem tamamlandığında, olay döngüsü async fonksiyonunun yürütülmesini duraklatıldığı noktada sürdürür.

Async/Await Kullanmanın Avantajları

Async/Await Kullanmanın Dezavantajları ve Zorlukları

Örnek: JavaScript'te Async/Await

JavaScript, özellikle Promises ile asenkron işlemleri işlemek için async/await işlevselliği sağlar.


async function fetchData(url) {
  try {
    const response = await fetch(url);
    const data = await response.json();
    return data;
  } catch (error) {
    console.error('Veri getirilirken hata:', error);
    throw error;
  }
}

async function main() {
  try {
    const data = await fetchData('https://api.example.com/data');
    console.log('Veri:', data);
  } catch (error) {
    console.error('Bir hata oluştu:', error);
  }
}

main();

Örnek: Python'da Async/Await

Python'un asyncio kitaplığı async/await işlevselliği sağlar.


import asyncio
import aiohttp

async def fetch_data(url):
    async with aiohttp.ClientSession() as session:
        async with session.get(url) as response:
            return await response.json()

async def main():
    data = await fetch_data('https://api.example.com/data')
    print(f'Veri: {data}')

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

İş Parçacıkları ve Async: Ayrıntılı Bir Karşılaştırma

İşte iş parçacıkları ve async/await arasındaki temel farklılıkları özetleyen bir tablo:

Özellik İş Parçacıkları Async/Await
Paralellik Çok çekirdekli işlemcilerde gerçek paralellik elde eder. Gerçek paralellik sağlamaz; eş zamanlılığa dayanır.
Kullanım Durumları CPU yoğun ve G/Ç yoğun görevler için uygundur. Öncelikle G/Ç yoğun görevler için uygundur.
Ek Yük İş parçacığı oluşturma ve yönetme nedeniyle daha yüksek ek yük. İş parçacıklarına kıyasla daha düşük ek yük.
Karmaşıklık Paylaşılan bellek ve senkronizasyon sorunları nedeniyle karmaşık olabilir. Genel olarak iş parçacıklarından daha kolay kullanılır, ancak bazı senaryolarda yine de karmaşık olabilir.
Yanıt Verme Hızı Dikkatli kullanılmazsa ana iş parçacığını engelleyebilir. Ana iş parçacığını engellememek suretiyle yanıt verme hızını korur.
Kaynak Kullanımı Birden çok iş parçacığı nedeniyle daha yüksek kaynak kullanımı. İş parçacıklarına kıyasla daha düşük kaynak kullanımı.
Hata Ayıklama Deterministik olmayan davranış nedeniyle hata ayıklama zor olabilir. Özellikle karmaşık olay döngüleriyle hata ayıklama zor olabilir.
Ölçeklenebilirlik Ölçeklenebilirlik iş parçacığı sayısı ile sınırlı olabilir. Özellikle G/Ç yoğun işlemler için iş parçacıklarından daha ölçeklenebilir.
Global Interpreter Lock (GIL) Python gibi dillerde GIL'den etkilenir ve gerçek paralelliği sınırlar. Paralellik yerine eş zamanlılığa dayandığı için GIL'den doğrudan etkilenmez.

Doğru Yaklaşımı Seçme

İş parçacıkları ve async/await arasındaki seçim, uygulamanızın özel gereksinimlerine bağlıdır.

Pratik Hususlar:

Gerçek Dünya Örnekleri ve Kullanım Durumları

İş Parçacıkları

Async/Await

Eş Zamanlı Programlama için En İyi Uygulamalar

İş parçacıklarını veya async/await'i seçtiğinizden bağımsız olarak, sağlam ve verimli eş zamanlı kod yazmak için en iyi uygulamaları izlemek çok önemlidir.

Genel En İyi Uygulamalar

İş Parçacıklarına Özgü

Async/Await'e Özgü

Sonuç

Eş zamanlı programlama, uygulamaların performansını ve yanıt verme hızını iyileştirmek için güçlü bir tekniktir. İş parçacıklarını veya async/await'i seçmeniz uygulamanızın özel gereksinimlerine bağlıdır. İş parçacıkları CPU yoğun görevler için gerçek paralellik sağlarken, async/await yüksek yanıt verme hızı ve ölçeklenebilirlik gerektiren G/Ç yoğun görevler için çok uygundur. Bu iki yaklaşım arasındaki ödünleşimleri anlayarak ve en iyi uygulamaları izleyerek, sağlam ve verimli eş zamanlı kod yazabilirsiniz.

Çalıştığınız programlama dilini, ekibinizin beceri setini ve eş zamanlılık uygulaması hakkında bilinçli kararlar vermek için kodunuzu her zaman profilleyip kıyaslamayı unutmayın. Başarılı eş zamanlı programlama, nihayetinde iş için en iyi aracı seçmeye ve onu etkili bir şekilde kullanmaya dayanır.