非同期通信と同期通信

システムまたはソフトウェア コンポーネント間の通信は、同期通信と非同期通信の 2 つの主なタイプに分類できます。どちらを選択するかは、パフォーマンス、複雑さ、耐障害性などのシステムのニーズによって異なります。それぞれのコミュニケーションについてさらに詳しく理解しましょう。

同期通信

同期通信では、関係者 (通常はクライアントとサーバー、または 2 つのプロセス) がお互いの応答を続行するまで待つ必要があります。言い換えれば、通信は「ブロッキング」方式で行われ、一方の当事者が他方のタスクを完了するまで待ってから次に進む必要があります。

同期通信の特徴

• ブロッキング: リクエストを行うプロセスは、実行を続行する前に、受信プロセスが応答を返すまで待機する必要があります。
• 通信の例: クライアント/サーバー アプリケーションでは、クライアントがサーバーにデータ要求を行うと、応答を待ってから残りのプロセスを続行します。
• 実行フロー: 要求側のプロセスは要求を送信し、応答が受信されるまでその実行をブロックします。

利点

• 実装が簡単: 要求側プロセスは受信側プロセスからの応答を待つだけなので、実装ロジックは簡単です。
• 決定論: 操作の順序はより予測可能であり、金融​​取引や重要なシステムなどの特定のシナリオでは有益です。

短所

• 遅いタスクには非効率: 通信がデータベースや外部サービスへのリクエストなど、時間のかかるプロセスに依存している場合、応答を待っている間システムが非アクティブになる可能性があります。
• 制限されたスケーラビリティ: 高負荷システムでは、多くのプロセスが応答を待機している可能性があるため、ブロッキングはパフォーマンスに悪影響を与える可能性があります。

同期通信の例

• 関数/プロシージャ呼び出し: プログラミングにおいて、メソッド A がメソッド B を呼び出し、実行を続行する前に B が戻るのを待つとき。
• HTTP/HTTPS プロトコル: クライアント (ブラウザーなど) がサーバーにリクエストを出し、ページをレンダリングする前に応答を待つとき。

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非同期通信

非同期通信は、通信するプロセス間の独立性を特徴としています。このアプローチでは、要求側プロセスは要求を送信しますが、すぐには応答を待ちません。受信プロセスがタスクを完了して応答を送信するのを待機している間も実行を続行できます。

非同期通信の特徴

• ノンブロッキング: 要求プロセスは、応答の待機中にブロックされません。他の操作を続行し、最終的に準備ができたときに応答を受け取ることができます。
• 通信の例: メッセージ キュー システムでは、プロセスがメッセージをキューに置き、後で別のプロセスがそれを消費します。最初のプロセスは、2 番目のプロセスが完了するまで待つ必要はありません。
• デカップリング: 非同期通信に含まれるプロセスは、時間を合わせて直接同期する必要がないため、柔軟性と堅牢性が向上します。

利点

• パフォーマンス: プロセスが互いに待機しないため、特に分散システムや競争の激しいシステムでは、非同期通信の効率が大幅に向上します。
• スケーラビリティ: 非同期通信は、ブロックすることなく複数のプロセスまたはスレッドを同時に管理できるため、よりスケーラブルになる傾向があります。
• 復元力: 非同期システムでは、タスクは再処理または独立して処理できるため、コンポーネントの障害はシステム フローに直接影響しません。

短所

• 複雑さ: 非同期通信の実装には通常、メッセージ キュー、コールバック、またはイベントの使用が含まれるため、システムがより複雑になり、デバッグが困難になる可能性があります。
• 応答遅延: 応答が即時であるという保証はないため、システムは迅速な応答が必要な場合には適さない可能性があります。
• 状態管理: 非同期通信には、異なるプロセス間の状態管理が含まれる場合があり、特に障害が発生したり再処理が試みられた場合には、困難になる可能性があります。

非同期通信の例

• メッセージング: RabbitMQ や Kafka などのメッセージ キューを使用するシステム。プロデューサーはメッセージをキューに送信し、コンシューマーはこれらのメッセージを非同期で処理します。
• Webhook: サービスは、即時の応答を期待せずに別のサービスに通知を送信でき、準備ができたら受信側がリクエストを処理できるようになります。
• イベントとコールバック: JavaScript では、非同期プログラミングは、非同期操作が実行されるコールバック関数または Promise とともによく使用されますが、コードはこれらの操作が完了するのを待たずに実行を続けます。

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同期通信と非同期通信の比較

Aspecto	Comunicação Síncrona	Comunicação Assíncrona
Bloqueio	Bloqueante, aguarda a resposta antes de continuar	Não-bloqueante, pode continuar a execução
Complexidade	Simples de implementar e entender	Mais complexa, envolve callbacks ou filas de mensagens
Escalabilidade	Pode ser limitada, especialmente em sistemas de alta carga	Mais escalável, pois permite maior concorrência
Desempenho	Pode ser ineficiente em processos lentos	Melhor desempenho em sistemas distribuídos
Exemplos	Chamada de métodos, protocolos HTTP	Fila de mensagens, webhooks, eventos assíncronos

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結論

同期通信と非同期通信のどちらを選択するかは、システム要件によって異なります。 同期通信は、即時の応答が必要で操作の順序が重要な場合に適していますが、同時性の高いシステムでは非効率になる可能性があります。 非同期通信は、特に操作が並行して実行できる場合や即時応答の必要がない場合、スケーラブルで回復力のあるシステムに最適です。

以上が非同期通信と同期通信の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。