ماهى Asynchronous Programming او البرمجة الغير متزامنة
وتعنى باللغة العربية البرمجة الغير متزامنة.
و Asynchronous programming هو نمط برمجي يسمح للبرنامج بتنفيذ المهام بشكل متزامن بدلاً من تنفيذها بطريقة تسلسلية.
وذلك من خلال تنفيذ المهمة في الخلفية والاستمرار في تنفيذ المهام الأخرى بالتوازي بدلًا من إنتظار تنفيذ المهمة الأولى.
يعتمد البرنامج على استخدام callbacks وpromises وasync/await لتنظيم العمليات الغير متزامنة.
يمكن استخدام البرمجة الغير متزامنة في تطبيقات مختلفة مثل الواجهات الرسومية للمستخدم وتحميل الملفات والمصادر من الإنترنت وتحديث قواعد البيانات والعمليات الحسابية المعقدة.
يتيح البرمجة الغير متزامنة للبرنامج العمل بشكل أكثر كفاءة واستجابة بسبب توزيع المهام وتنفيذها في الخلفية، مما يجعل تجربة المستخدم أكثر سلاسة وأسرع في الاستجابة.
من أمثلة لاستخدام البرمجة الغير متزامنة في لغة الجافاسكريبت يمكن ذكر عملية تحميل الملفات والصور من الإنترنت باستخدام XMLHttpRequest أو fetch API.
لغات برمجة تدعم البرمجة الغير متزامنة
تدعم العديد من لغات البرمجة البرمجة الغير متزامنة، ومن بينها:
- JavaScript: يتميز بدعمه للأحداث (Events) والوعود (Promises) والأجندات (Callbacks)، بالإضافة إلى Async/Await الذي تم إضافته في ECMAScript 2017.
- Python: يدعم مفهوم الاستجابة الغير متزامنة باستخدام المكتبات المثل asyncio و Twisted و Tornado.
- Java: تدعم البرمجة الغير متزامنة باستخدام المكتبات المثل Java Concurrency API و CompletableFuture و RxJava.
- C#: يدعم Async/Await الذي يتيح للمطورين البرمجة الغير متزامنة بشكل سهل وفعال.
- Ruby: تدعم Ruby البرمجة الغير متزامنة باستخدام Fiber API و EventMachine.
- Swift: يدعم Async/Await الذي يتيح للمطورين البرمجة الغير متزامنة بشكل سهل وفعال.
- Dart: تدعم لغة دارت البرمجة الغير متزامنة وتوفر مجموعة من الميزات لتسهيل عمليات البرمجة الغير متزامنة مثل Future و async/await.
هذه بعض الأمثلة على لغات البرمجة التي تدعم البرمجة الغير متزامنة، وهناك المزيد من اللغات التي تدعم هذا المفهوم.
مميزات البرمجة الغير متزامنة
توفر البرمجة الغير متزامنة عددًا من المزايا الهامة، منها:
- زيادة الأداء: حيث يمكن للتطبيقات التي تستخدم البرمجة الغير متزامنة تحسين الأداء والاستجابة للمستخدمين، حيث تمكن هذه الطريقة من استخدام وقت الأنتظار للقيام بالعمليات التي لا تتطلب للانتهاء من العمليات الأخرى.
- تحسين استجابة التطبيق: حيث يتمكن المستخدمون من استخدام التطبيقات بشكل أسرع وأكثر فعالية، حيث تمكن البرمجة الغير متزامنة من تحسين سرعة تنفيذ الأوامر وتحسين استجابة التطبيق لأي تفاعلات مع المستخدمين.
- تحسين تجربة المستخدم: حيث تساعد البرمجة الغير متزامنة في تحسين تجربة المستخدم عبر توفير تجربة أكثر سلاسة وسرعة في التفاعل مع التطبيقات.
تحديات البرمجة الغير متزامنة
- صعوبة تعقب المشكلات وتصحيحها: قد يكون من الصعب تتبع سير التنفيذ للأكواد فى البرمجة الغير متزامنة، مما يؤدي إلى صعوبة التعقب والتصحيح في حالة وجود أخطاء.
- تعقيد الأكواد: يمكن أن يزداد تعقيد الأكواد في البرمجة الغير متزامنة، مما يؤدي إلى صعوبة فهمها وصعوبة العمل بها.
- إدارة الأخطاء: في حالة حدوث أخطاء أو استثناءات في الأكواد المتواجدة في برامج البرمجة الغير متزامنة، يمكن أن تؤثر على أجزاء مختلفة من البرنامج، مما يزيد من صعوبة إدارة هذه الأخطاء.
- مشاركة البيانات: في حالة وجود عدة مكونات متواجدة في برامج البرمجة الغير متزامنة، يمكن أن يصعب التعامل مع مشاركة البيانات والتنسيق بين هذه المكونات.
- صعوبة التخطيط والتنبؤ بالنتائج: يمكن أن يزداد التحدي في التخطيط لبرامج البرمجة الغير متزامنة، حيث تختلف التنبؤات بسير التنفيذ عن البرامج الخطية، وقد يتطلب ذلك مزيدًا من التجريب والاختبار.
امثلة عملية على البرمجة الغير متزامنة
تستخدم البرمجة الغير متزامنة في العديد من التطبيقات، من بينها:
- تطبيقات الويب: حيث يمكن استخدامها في تحميل الصفحات والبيانات من الخوادم بدون توقف العملية.
- تطبيقات الهواتف المحمولة: مثل تطبيقات التواصل الاجتماعي وتطبيقات الألعاب التي تتطلب تنفيذ عمليات متعددة في الوقت نفسه.
- تطبيقات البيانات الضخمة: حيث يمكن استخدام البرمجة الغير متزامنة في تجميع ومعالجة البيانات الكبيرة من مصادر متعددة.
- تطبيقات الذكاء الاصطناعي: حيث يمكن استخدام البرمجة الغير متزامنة في تدريب وتشغيل نماذج الذكاء الاصطناعي لمعالجة البيانات واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي.