مقدمه مفهومی درباره واژه اصطلاح synchronous در محاسبات به مدلی از اجرا اشاره دارد که در آن عملیات به صورت ترتیبی و بلوکه کننده انجام می شوند. در این مدل، هر عملیات باید قبل از شروع عملیات بعدی کامل شود. این مفهوم در مقابل مدل asynchronous قرار می گیرد که در آن عملیات می توانند به صورت موازی اجرا شوند. کاربرد واژه در برنامه نویسی یا زیرشاخه های فناوری اطلاعات در برنامه نویسی، فراخوانی های synchronous برای عملیات سریع و ساده استفاده می شوند. در ارتباطات شبکه ای، پروتکل های synchronous مانند HTTP/1.1 کاربرد دارند. در سیستم های توزیع شده، تراکنش های synchronous برای عملیات حیاتی استفاده می شوند. مثال های واقعی و کاربردی در زندگی یا پروژه های IT هنگام خواندن فایل در برنامه ها، معمولاً از فراخوانی های synchronous استفاده می شود. در تراکنش های بانکی، تأیید synchronous تراکنش قبل از ادامه کار ضروری است. در APIهای ساده، فراخوانی های synchronous پاسخ فوری می دهند. نقش واژه در توسعه نرم افزار یا معماری سیستم ها در معماری سیستم های سنتی، مدل synchronous غالب است. در میکروسرویس ها، برخی عملیات حیاتی به صورت synchronous طراحی می شوند. در سیستم های Real-Time، زمان بندی synchronous برای پاسخگویی به موقع ضروری است. شروع استفاده از این واژه در تاریخچه فناوری و تکامل آن در سال های مختلف مدل synchronous از ابتدای تاریخچه محاسبات وجود داشته است. در دهه 1980 با ظهور سیستم های چندکاربره، مدل های asynchronous محبوب شدند. امروزه معمولاً ترکیبی از هر دو مدل استفاده می شود. تفکیک آن از واژگان مشابه synchronous نباید با blocking اشتباه گرفته شود. همه عملیات های synchronous بلوکه کننده هستند، اما همه عملیات های بلوکه کننده synchronous نیستند. همچنین با sequential تفاوت دارد که فقط به ترتیب اجرا اشاره دارد. شیوه پیاده سازی واژه در زبان های برنامه نویسی مختلف در JavaScript، اکثر عملیات به صورت asynchronous هستند. در Java، متدهای معمولی synchronous اجرا می شوند. در Python، فراخوانی های معمولی synchronous هستند مگر اینکه async/await استفاده شود. چالش ها یا سوءبرداشت های رایج در مورد آن یک باور غلط این است که synchronous همیشه بد است، در حالی که برای عملیات سریع مناسب است. چالش اصلی استفاده نادرست برای عملیات زمان بر است که می تواند عملکرد سیستم را کاهش دهد. نتیجه گیری کاربردی برای استفاده در متون تخصصی و آموزشی مدل synchronous ساده تر است اما برای همه موارد مناسب نیست. درک تفاوت آن با asynchronous برای طراحی سیستم های کارا ضروری است. معمولاً ترکیب هوشمندانه هر دو مدل بهترین نتیجه را می دهد.
مقدمه مفهومی درباره واژه ناهمگام (Asynchronous) به فرآیندهایی اطلاق می شود که بدون نیاز به انتظار برای تکمیل یکدیگر انجام می شوند. به عبارت دیگر، در یک سیستم ناهمگام، عملیات ها می توانند به صورت مستقل از یکدیگر اجرا شوند و کارهای دیگر در حین انجام یک عملیات در حال اجرا باشند. این ویژگی به ویژه در دنیای فناوری اطلاعات برای بهبود عملکرد و کارایی سیستم ها به کار می رود. در یک سیستم همگام (Synchronous)، همه چیز به ترتیب و یکی پس از دیگری انجام می شود، در حالی که در سیستم های ناهمگام، هر عملیات می تواند به طور مستقل و بدون توقف انجام شود. کاربرد واژه در برنامه نویسی یا زیرشاخه های فناوری اطلاعات در برنامه نویسی، به ویژه در زبان های مدرن مانند JavaScript، ناهمگام بودن یک ویژگی حیاتی برای اجرای بهینه برنامه ها است. این ویژگی به ویژه در برنامه های تحت وب برای مدیریت درخواست های ورودی/خروجی، بارگذاری داده ها از سرور یا انجام پردازش های طولانی به طور غیر مسدودکننده استفاده می شود. با استفاده از مدل های ناهمگام مانند Callback ها و Promises در JavaScript، می توان از مسدود شدن جریان اصلی برنامه جلوگیری کرد و تجربه کاربری بهتری فراهم آورد. مثال های واقعی و کاربردی در زندگی یا پروژه های IT یکی از کاربردهای رایج ناهمگام در برنامه های وب است. به عنوان مثال، در یک وب سایت فروشگاه آنلاین، هنگامی که کاربر یک محصول را به سبد خرید خود اضافه می کند، عملیات افزودن به سبد خرید به طور ناهمگام انجام می شود، به این معنا که صفحه نمی ایستد و همچنان می توان سایر فعالیت ها را انجام داد. همچنین، در اپلیکیشن های موبایل نیز برای ارسال و دریافت داده ها از سرور، اغلب از عملیات های ناهمگام استفاده می شود تا از تاخیر در پاسخگویی جلوگیری شود. نقش واژه در توسعه نرم افزار یا معماری سیستم ها ناهمگام بودن در توسعه نرم افزار و معماری سیستم ها نقش مهمی در مقیاس پذیری و عملکرد سیستم ها دارد. در سیستم هایی که بار زیادی از درخواست ها دارند، مانند سرورهای وب، استفاده از عملیات های ناهمگام باعث می شود که سرور بتواند به طور همزمان به چندین درخواست پاسخ دهد بدون آنکه برای هر درخواست منتظر شود تا پردازش قبلی تمام شود. شروع استفاده از این واژه در تاریخچه فناوری و تکامل آن در سال های مختلف واژه ’’ناهمگام’’ ابتدا در زمینه ارتباطات کامپیوتری و سیستم های پردازشی معرفی شد و در اواخر دهه 1960 برای مدیریت زمان بندی و پردازش های موازی در سیستم های کامپیوتری به کار رفت. از آن زمان، این مفهوم در زمینه های مختلفی مانند پردازش موازی، توسعه وب و برنامه نویسی به سرعت تکامل یافته و به یکی از ویژگی های اصلی سیستم های مدرن تبدیل شده است. تفکیک آن از واژگان مشابه ناهمگام از واژه ’’همگام’’ (Synchronous) متمایز است. در سیستم های همگام، همه فرآیندها باید به ترتیب و یکی پس از دیگری انجام شوند، در حالی که در سیستم های ناهمگام، عملیات ها می توانند به صورت همزمان یا بدون وابستگی به یکدیگر اجرا شوند. این تمایز باعث می شود که سیستم های ناهمگام قابلیت مقیاس پذیری و کارایی بالاتری داشته باشند. شیوه پیاده سازی واژه در زبان های برنامه نویسی مختلف در زبان های برنامه نویسی مانند JavaScript، از ویژگی هایی مانند Promises و Async/Await برای پیاده سازی ناهمگام استفاده می شود. این تکنیک ها به برنامه نویسان این امکان را می دهند که عملیات های طولانی مدت را به صورت ناهمگام اجرا کنند و از بلوکه شدن جریان اصلی برنامه جلوگیری نمایند. همچنین در Python نیز از کلمات کلیدی `async` و `await` برای پیاده سازی برنامه های ناهمگام استفاده می شود. نقش واژه در طراحی مدرن مانند DevOps، Microservices، AI و غیره در طراحی سیستم های مدرن، مانند DevOps و Microservices، ناهمگام بودن به ویژه در مدیریت درخواست های ورودی و خروجی، بارگذاری داده ها، و پردازش های توزیع شده اهمیت دارد. در سیستم های هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشین (ML)، این ویژگی برای پردازش داده ها در زمان واقعی و استفاده از منابع به صورت بهینه کاربرد دارد. چالش ها یا سوءبرداشت های رایج در مورد آن یکی از چالش های رایج در استفاده از سیستم های ناهمگام، پیچیدگی در مدیریت ارورها و همزمانی داده ها است. در این سیستم ها، زمانی که چندین عملیات به طور همزمان در حال اجرا هستند، ممکن است مدیریت وضعیت و هماهنگی میان آن ها دشوار باشد. بنابراین، نیاز به طراحی دقیق و استفاده از ابزارهای مناسب برای مدیریت این پیچیدگی ها است. نتیجه گیری کاربردی برای استفاده در متون تخصصی و آموزشی ناهمگام بودن یکی از مفاهیم اساسی در توسعه نرم افزار و سیستم های مدرن است. این ویژگی امکان اجرای بهینه و مقیاس پذیر برنامه ها را فراهم می آورد و در بسیاری از پروژه ها و سیستم های بزرگ، برای افزایش سرعت و کارایی به کار می رود. درک صحیح از این ویژگی و استفاده مؤثر از آن می تواند به بهبود عملکرد سیستم ها و تجربه کاربری کمک کند.
