Kuo skiriasi asinchroniškumas nuo daugiagijumo?

Asinchroniškumas ir daugiagijų vykdymas yra du būdai vykdyti lygiagrečius uždavinius.

• Daugiagijų vykdymas (multithreading) apima kelių gijų kūrimą ir vykdymą viename procese. Gijos vykdomos lygiagrečiai (daugialypėse sistemose) arba pseudolygiagrečiai (viengijėse sistemose per konteksto perjungimą). Tinka CPU intensyviems uždaviniams.

  import threading
  import time
  
  def task(name):
      # Darbo imitacija
      time.sleep(1)
      print(f"Gija {name} baigta")
  
  gijos = []
  for i in range(3):
      gija = threading.Thread(target=task, args=(i,))
      gijos.append(gija)
      gija.start() # Gijos paleidimas
  
  for gija in gijos:
      gija.join() # Laukiama gijos pabaigos
  
  print("Visos gijos baigtos")
  

• Asinchroniškumas (asynchronous) grindžiamas vienos gijos naudojimu (arba keliomis mažomis gijomis) su įvykių valdomu architektūros modeliu. Vietoje blokuojančios operacijos (pvz., įvesties-išvesties) pabaigos, užduotis "perduoda" valdymą, leidžiant kitoms užduotims vykdyti, ir "tęsiama", kai operacija baigta. Tinka I/O ribotoms užduotims.

  import asyncio
  import time
  
  async def async_task(name):
      # Asinchroninė blokuojanti operacija (pvz., tinklo užklausa)
      await asyncio.sleep(1)
      print(f"Asinchroninė užduotis {name} baigta")
  
  async def main():
      užduotys = []
      for i in range(3):
          užduotis = asyncio.create_task(async_task(i))
          užduotys.append(užduotis)
  
      await asyncio.gather(*užduotys) # Laukiama asinchroninių užduočių pabaigos
  
  if __name__ == "__main__":
      asyncio.run(main())
      print("Visos asinchroninės užduotys baigtos")
  

Pagrindiniai skirtumai:

Aspektas	Daugiagijinis vykdymas (Threading)	Asinchroniškumas (Asyncio)
Vykdymas	Kelios gijos, lygiagrečiai arba pseudolygiagrečiai	Paprastai viena gija su perjungimu tarp užduočių
Modelis	Pagrįstas OS gijais, išstūmimo daugtaskumas	Pagrįstas įvykių ciklu, kooperatyvinis daugtaskumas
Sudėtingumas	Gijų valdymas, užraktai, GIL (Python)	Korutinos valdymas, await/async
Naudojimas	CPU ribotos užduotys	I/O ribotos užduotys
GIL (Python)	Ribojasi su realiu paralelizmu CPU ribotame kode	Nėra problemos I/O ribotoms užduotims