M

MLOG

O'zbek

Parallel dasturlash qudratini oching! Ushbu qoʻllanma potoklar va asinxron usullarni taqqoslab, dasturchilar uchun global tushunchalar beradi.

Parallel Dasturlash: Potoklar va Asinxronlik – Toʻliq Global Qoʻllanma

Bugungi yuqori unumdorlikdagi ilovalar dunyosida parallel dasturlashni tushunish juda muhim. Parallelizm dasturlarga bir nechta vazifalarni bir vaqtning o'zida bajarishga imkon beradi, bu esa javob berish tezligini va umumiy samaradorlikni oshiradi. Ushbu qo'llanma parallelizmning ikki keng tarqalgan yondashuvi: potoklar va asinxronlikni har tomonlama taqqoslab, butun dunyo dasturchilari uchun dolzarb bo'lgan tushunchalarni taqdim etadi.

Parallel Dasturlash Nima?

Parallel dasturlash - bu bir nechta vazifalar bir-birini qoplaydigan vaqt oralig'ida ishlashi mumkin bo'lgan dasturlash paradigmasidir. Bu vazifalar aynan bir vaqtda (parallellik) ishlashini anglatmaydi, balki ularning bajarilishi navbatma-navbat amalga oshirilishini bildiradi. Asosiy afzalligi, ayniqsa kiritish/chiqarish (I/O) bilan bog'liq yoki hisoblash talab qiladigan ilovalarda javob berish tezligi va resurslardan foydalanishni yaxshilashdir.

Restoran oshxonasini tasavvur qiling. Bir nechta oshpaz (vazifalar) bir vaqtning o'zida ishlamoqda – biri sabzavotlarni to'g'raydi, boshqasi go'sht qovuradi, yana biri esa taomlarni yig'adi. Ularning barchasi mijozlarga xizmat ko'rsatish umumiy maqsadiga hissa qo'shmoqda, lekin ular buni mukammal sinxronlashtirilgan yoki ketma-ket tarzda qilmayapti. Bu dastur ichidagi parallel bajarilishga o'xshaydi.

Potoklar: Klassik Yondashuv

Ta'rif va Asoslar

Potoklar - bu bir xil xotira maydonini bo'lishadigan jarayon ichidagi yengil jarayonlardir. Agar asosiy uskunada bir nechta protsessor yadrolari mavjud bo'lsa, ular haqiqiy parallellikni ta'minlaydi. Har bir potok o'z stekiga va dastur hisoblagichiga ega bo'lib, umumiy xotira maydonida kodni mustaqil bajarish imkonini beradi.

Potoklarning Asosiy Xususiyatlari:

Potoklardan Foydalanishning Afzalliklari

Potoklardan Foydalanishning Kamchiliklari va Qiyinchiliklari

Misol: Java'da Potoklar

Java Thread sinfi va Runnable interfeysi orqali potoklar uchun o'rnatilgan qo'llab-quvvatlashni ta'minlaydi.


public class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // Potokda bajariladigan kod
        System.out.println("Potok " + Thread.currentThread().getId() + " ishlamoqda");
    }

    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            MyThread thread = new MyThread();
            thread.start(); // Yangi potokni ishga tushiradi va run() metodini chaqiradi
        }
    }
}

Misol: C# da Potoklar


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("Potok " + Thread.CurrentThread.ManagedThreadId + " ishlamoqda");
    }
}

Async/Await: Zamonaviy Yondashuv

Ta'rif va Asoslar

Async/await - bu asinxron kodni sinxron uslubda yozish imkonini beradigan til xususiyatidir. U asosan asosiy potokni bloklamasdan kiritish/chiqarish (I/O) bilan bog'liq operatsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan bo'lib, javob berish tezligi va kengayuvchanlikni yaxshilaydi.

Asosiy Tushunchalar:

Ko'p potoklar yaratish o'rniga, async/await bitta potokdan (yoki kichik potoklar hovuzidan) va bir nechta asinxron operatsiyalarni bajarish uchun hodisalar tsiklidan foydalanadi. Asinxron operatsiya boshlanganda, funksiya darhol qaytadi va hodisalar tsikli operatsiyaning borishini kuzatib boradi. Operatsiya tugagach, hodisalar tsikli asinxron funksiyaning ijrosini to'xtatilgan joyidan davom ettiradi.

Async/Await'dan Foydalanishning Afzalliklari

Async/Await'dan Foydalanishning Kamchiliklari va Qiyinchiliklari

Misol: JavaScript'da Async/Await

JavaScript asinxron operatsiyalarni, ayniqsa Promise'lar bilan ishlash uchun async/await funksionalligini taqdim etadi.


async function fetchData(url) {
  try {
    const response = await fetch(url);
    const data = await response.json();
    return data;
  } catch (error) {
    console.error('Ma'lumotlarni olishda xatolik:', error);
    throw error;
  }
}

async function main() {
  try {
    const data = await fetchData('https://api.example.com/data');
    console.log('Ma'lumotlar:', data);
  } catch (error) {
    console.error('Xatolik yuz berdi:', error);
  }
}

main();

Misol: Python'da Async/Await

Python'ning asyncio kutubxonasi async/await funksionalligini ta'minlaydi.


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'Ma'lumotlar: {data}')

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

Potoklar va Asinxronlik: Batafsil Taqqoslash

Bu yerda potoklar va async/await o'rtasidagi asosiy farqlarni umumlashtiruvchi jadval keltirilgan:

Xususiyat Potoklar Async/Await
Parallellik Ko'p yadroli protsessorlarda haqiqiy parallellikka erishadi. Haqiqiy parallellikni ta'minlamaydi; bir vaqtda ishlashga tayanadi.
Qo'llash Sohalari CPU bilan bog'liq va I/O bilan bog'liq vazifalar uchun mos. Asosan I/O bilan bog'liq vazifalar uchun mos.
Qo'shimcha Yuklama Potok yaratish va boshqarish tufayli yuqoriroq qo'shimcha yuklama. Potoklarga nisbatan pastroq qo'shimcha yuklama.
Murakkablik Umumiy xotira va sinxronizatsiya muammolari tufayli murakkab bo'lishi mumkin. Odatda potoklarga qaraganda ishlatish osonroq, lekin ba'zi holatlarda murakkab bo'lishi mumkin.
Javob Berish Tezligi Ehtiyotkorlik bilan ishlatilmasa, asosiy potokni bloklashi mumkin. Asosiy potokni bloklamasdan javob berish tezligini saqlaydi.
Resurslardan Foydalanish Ko'p potoklar tufayli yuqoriroq resurs sarfi. Potoklarga nisbatan pastroq resurs sarfi.
Nosozliklarni Tuzatish Deterministik bo'lmagan xatti-harakatlar tufayli nosozliklarni tuzatish qiyin bo'lishi mumkin. Nosozliklarni tuzatish qiyin bo'lishi mumkin, ayniqsa murakkab hodisalar tsikllari bilan.
Kengayuvchanlik Kengayuvchanlik potoklar soni bilan cheklanishi mumkin. Potoklarga qaraganda kengayuvchanroq, ayniqsa I/O bilan bog'liq operatsiyalar uchun.
Global Interpreter Lock (GIL) Python kabi tillarda GIL ta'sir qiladi, bu esa haqiqiy parallellikni cheklaydi. GIL to'g'ridan-to'g'ri ta'sir qilmaydi, chunki u parallellikdan ko'ra bir vaqtda ishlashga tayanadi.

To'g'ri Yondashuvni Tanlash

Potoklar va async/await o'rtasidagi tanlov ilovangizning o'ziga xos talablariga bog'liq.

Amaliy Mulohazalar:

Haqiqiy Dunyo Misollari va Qo'llash Sohalari

Potoklar

Async/Await

Parallel Dasturlash Uchun Eng Yaxshi Amaliyotlar

Siz potoklar yoki async/awaitni tanlaysizmi, mustahkam va samarali parallel kod yozish uchun eng yaxshi amaliyotlarga rioya qilish juda muhimdir.

Umumiy Eng Yaxshi Amaliyotlar

Potoklarga Xos

Async/Await'ga Xos

Xulosa

Parallel dasturlash ilovalarning unumdorligi va javob berish tezligini oshirish uchun kuchli usuldir. Siz potoklar yoki async/awaitni tanlaysizmi, bu ilovangizning o'ziga xos talablariga bog'liq. Potoklar CPU bilan bog'liq vazifalar uchun haqiqiy parallellikni ta'minlaydi, async/await esa yuqori javob berish tezligi va kengayuvchanlikni talab qiladigan I/O bilan bog'liq vazifalar uchun juda mos keladi. Ushbu ikki yondashuv o'rtasidagi farqlarni tushunib va eng yaxshi amaliyotlarga rioya qilib, siz mustahkam va samarali parallel kod yozishingiz mumkin.

Ishlayotgan dasturlash tilingizni, jamoangizning mahoratini hisobga olishni unutmang va parallelizmni amalga oshirish bo'yicha ongli qarorlar qabul qilish uchun har doim kodingizni profilaktika qiling va benchmark o'tkazing. Muvaffaqiyatli parallel dasturlash oxir-oqibat ish uchun eng yaxshi vositani tanlashga va undan samarali foydalanishga bog'liq.