Obj-C Concurrent Eşzamanlı ve Asenkron Asynchronous Programlama, iOS uygulamaları geliştirirken hayati öneme sahip bir konudur Bu makalede, Obj-C'nin eşzamanlılık ve asenkron işlem özelliklerini anlatıyoruz Kodlama bilginizi geliştirmek için okuyun!
Obj-C programlama dili, eşzamanlı ve asenkron programlama konseptlerini destekleyen bir dildir. Eşzamanlılık, programın birden fazla işi aynı anda yapabilme yeteneği anlamına gelirken, asenkronluk, programın işlemleri dizide tamamlamayıp, arkaplandaki bir işlem hattına atarak bireysel olarak tamamlamasıdır. Bu konseptleri öğrenmek, obj-c programlama dilinde daha etkili kodlama yapmanızı sağlar. Bu yazıda, hem eşzamanlı hem de asenkron programlama konseptlerine obj-c örnekleriyle değineceğiz.
Eşzamanlı (Concurrent) Programlama
Eşzamanlı (concurrent) programlama, Obj-C'de pek çok alanda kullanılan bir teknik olarak öne çıkıyor. Bu teknik, aynı anda birden fazla görevi yerine getirme yeteneği sunar ve programın daha hızlı ve verimli çalışmasına yardımcı olur.
Gelir hesaplama örneği, eşzamanlı programlamanın kullanımını açıklamak için iyi bir örnektir. Bu örnek, bir işletmenin farklı şehirlerdeki şubelerinden her birinin satışlarının toplamını hesaplamak istediğini varsayar. Her şubeden ayrı ayrı hesaplama yapmak, etkili olmayabilir, bu nedenle eşzamanlı programlama devreye girer. Program, her şube için ayrı bir iş parçacığı oluşturarak her bir satışın hesaplamasını aynı anda yapar. Bu, hesaplama süresini önemli ölçüde azaltacaktır.
| Şube | Satış Miktarı |
|---|---|
| Ankara | 25.000 TL |
| İstanbul | 50.000 TL |
| İzmir | 30.000 TL |
| Antalya | 20.000 TL |
| Adana | 15.000 TL |
Bu örnek, eşzamanlı programlama tekniklerinden sadece biri olup, program tarafından aynı anda yapılan görevlerin sayısını arttırmak, programın performansını arttırmak ve programlama mantığı açısından daha efektif olmak için diğer teknikleri de uygulamanız mümkündür.
Asenkron (Asynchronous) Programlama
Asenkron (asynchronous) programlama obj-c'de oldukça önemli bir kavramdır ve birçok farklı durumda kullanılabilir. Özellikle API çağrılarıyla ilişkili olarak kullanıldığında büyük bir performans artışı sağlayabilir.
Örneğin, bir uygulamanızda bir web hizmetine erişmeniz gerekiyorsa ve bu hizmeti çağırmak için ana threadi kullanırsanız, uygulamanızın performansı oldukça düşük olabilir. Bunun yerine, asenkron API çağrıları kullanarak bu işlemi yapabilir ve uygulamanızın performansını artırabilirsiniz.
Obj-C'de asenkron programlama için birkaç farklı yöntem vardır. Bunlardan biri Grand Central Dispatch'tir. Grand Central Dispatch, eşzamanlı işlemleri kolaylaştıran bir sistemdir ve birçok asenkron API çağrısı için kullanılır.
Bir diğer yöntem ise Blocks'tur. Blocks, kod bloklarını taşımak ve kullanmak için kullanılan bir yapıdır. Asenkron programlama ile Blocks kullanarak, fonksiyonlar arasındaki iletişimi kolaylaştırabilir ve performans artışı sağlayabilirsiniz.
Bireysel kullanım durumları için, örneğin bir yazılım geliştirme projesinde, asenkron programlamayı kullanarak çalışan süreçleri daha verimli hale getirebilirsiniz. Özellikle uzun süren ve yoğun işlem gerektiren çalışma durumlarında, asenkron programlama oldukça etkili bir yöntemdir.
Asenkron programlamanın avantajlarından bir diğeri de hata ayıklama işlemini kolaylaştırmasıdır. Bir fonksiyonda bir hata oluştuğunda, ana thread kesilir ve uygulama durur. Ancak asenkron programlama kullanarak, hataların kontrol edilmesi ve düzeltim işleminin yapılması kolaylaşır.
Asenkron programlama obj-c'de oldukça kullanışlı bir yöntemdir ve birçok durumda performans artışı sağlar. Özellikle API çağrıları gibi uzun süren işlemlerde, asenkron programlama kullanmak uygulamanızın performansını önemli ölçüde artırabilir.
Asenkron API Çağrıları
Obj-C, asenkron API çağrılarına yönelik örnekleri ve performans iyileştirmelerini de sağlar. Asenkron API çağrılarına örnek olarak, uzak bir sunucudan veri almak için kullanılabilirler. Bu tür bir işlem, kullanıcının uygulama kullanırken beklemesini engeller. Bunun yerine, arka planda işlem tamamlanır ve kullanıcının dikkati başka şeylere yönelir.
Performans açısından, asenkron API çağrıları önemli bir iyileştirme sağlayabilir. Eğer bir API çağrısı yapılırken uygulama duraklatılırsa, kullanıcının beklemesi gerekecektir. Ancak, asenkron çağrı yapıldığında uygulama duraksamadan çalışabilir ve istek sonrası yanıt beklemek zorunda kalmaz. Bu, uygulama performansını arttırır ve kullanıcının uygulamayı daha verimli bir şekilde kullanmasına olanak tanır.
| Senkron API Çağrısı | Asenkron API Çağrısı |
|---|---|
| NSURLConnection *connection = [[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request delegate:self]; \[connection start\]; | dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); dispatch_async(queue, ^{ NSURLConnection *connection = [[NSURLConnection alloc] initWithRequest:request delegate:self]; [connection start]; }); |
Yukarıdaki tablo, senkron ve asenkron API çağrıları arasındaki farkı açıklamak için iki örnek gösterir. Senkron bir API çağrısı, uygulama durakladığı için kullanıcının beklemesine neden olabilir. Ancak, asenkron bir API çağrısı yapıldığında, kullanıcı uygulamayı kullanmaya devam edebilir ve işlem ardında tamamlanır.
Grand Central Dispatch Kullanımı
Grand Central Dispatch (GCD), obj-c'de yerleşik bir özellik olarak bulunur ve eşzamanlı programlama yapmak isteyen geliştiricilere büyük bir kolaylık sağlar. GCD, uygulamanın çoklu iş parçacıkları üzerinde çalışmasına olanak tanır ve bu sayede performansı artırır.
GCD kullanarak eşzamanlı işlemler oluşturmak oldukça kolaydır. Öncelikle, dispatch_queue_create () fonksiyonunu kullanarak bir sıra oluşturmanız gerekiyor. Sonra, aynı iş parçacığında ya da farklı iş parçacıklarında çalışacak olan işlemleri bu sıraya eklemeniz gerekiyor. İşlemler, dispatch_async () veya dispatch_sync () fonksiyonları yardımıyla sıraya eklenir. dispatch_async () fonksiyonu, sıraya işlem ekler ve devam eder, ancak işlem tamamlandığında geri dönüş yapmayı beklemez. dispatch_sync () fonksiyonu ise, işlem tamamlanana kadar bekleyen bir fonksiyon olarak çalışır.
Ayrıca, GCD'nin ölçeklendirilebilirlik özelliği sayesinde, uygulama istediği kadar iş parçacığı oluşturabilir ve her biri için ayarlamalar yapabilirsiniz. Örneğin, dispatch_apply () fonksiyonu kullanarak bir blok belirleyebilir ve belirtilen sayıda iş parçacığında bu bloğu çalıştırabilirsiniz. Bu sayede, uzun süreli işlemleri daha hızlı hale getirebilir ve uygulamanızın daha verimli çalışmasını sağlayabilirsiniz.
GCD aynı zamanda farklı önceliklerde sıralar oluşturmanıza da olanak tanır. Bu sayede, acil işlemler için öncelikli sıralar oluşturabilir ve bu işlemlerin diğerlerinden önce tamamlanmasını sağlayabilirsiniz.
Sonuç olarak, obj-c'de eşzamanlı programlama konusunda GCD oldukça güçlü bir seçenektir. GCD'nin basit kullanımı sayesinde, uygulamanızın performansını artırabilir ve birden fazla işlemi aynı anda yaparak, kullanıcı deneyimini iyileştirebilirsiniz.
Blocks Kullanımı
Obj-C, eşzamanlı ve asenkron programlama için uygun bir dil olarak ün yapmıştır. Blocks, asenkron programlama için önemli bir rol oynar. Blocks, bir fonksiyonu, callback fonksiyonunu belirlemek yerine, işlevin kendisini bir değişken olarak kullanır. Bloklar fragmentler olarak da adlandırılır.
Asenkron programlamada Blocks kullanımı, iş akışı içindeki belirli bir kod parçasını kapsar. Obj-C'de Blocks kullanımını öğrenmek hızlı bir şekilde gerçekleşir ve var olan kodu daha etkili hale getirir. Asenkron programlama için Blocks kullanmak, kullanıcılara süreci yönetme ve daha iyi bir performans sağlama imkanı sunar. Blocks kullanarak, birden fazla işlemi aynı anda gerçekleştirebilir ve hataları minimum düzeyde tutabilirsiniz.
Örneğin, bir dosyayı indirirken bir yandan farklı bir dosya üzerinde işlem yapabilirsiniz. Bu, kullanıcılara daha iyi bir kullanıcı deneyimi sunar ve zaman kazandırır. Blocks, aynı zamanda bir dizi asenkron API çağrısıyla da kullanılabilir. Bu sayede, cihazınızda aynı anda çok sayıda işlem gerçekleştirerek sistem kaynaklarını daha iyi kullanabilirsiniz.
| Blokların Kullanımı İçin Adımlar |
| 1. Blok tanımlama bloğunun içinde gerçekleşir |
| 2. Bloğu çağırın |
| 3. Blok fonksiyonunu işbirliği yapan işlemle çalıştırın |
Blocks, asenkron programlama için temel bir özelliktir ve Obj-C dilinde en sık kullanılan tekniklerden biridir. Yüksek performanslı uygulamalar geliştirmek isteyen geliştiriciler, Blocks kullanarak asenkron programlama yapabilir ve bu şekilde kullanıcı deneyimini geliştirebilirler.
Asenkron Operation Kuyrukları
Asenkron operation kuyrukları, özellikle büyük ölçekli projelerde çok yararlıdır. Genellikle arka planda uzun süreli ve yoğun işlemleri gerçekleştirmek için kullanılır. Asenkron kuyrukları bir başka konuya olan bağımlılıklar veya bir arayüzün donmasını önlemek için sıkça tercih edilir.
Kuyrukların bir başka önemi, parallelism sağlamalarıdır. Ayrıca, kuyruklar, tek işlemciye sahip sistemlerin performansını artırmak için tasarlanmıştır. Bu nedenle, çok sayıda işlem yapmak, ancak birkaç işlemciye sahip olmak isteyenler için çok yararlıdır.
Bir örnek olarak, arama motorları için büyük veri kümelerini işlemek buna uygun olabilir. Verilerin işlenmesi saatler ve hatta günler sürebilir. Fakat kuyruklar yardımıyla, bu işlem daha etkili bir şekilde yapılabilir.
Asenkron operation kuyrukları için birkaç görev sırası oluşturulabilir. Bu görevler genellikle küçük işlemlerdir. Görevler, sıraya alınmadan önce önceliklerine göre önceliklendirilir. Görevler sırayla işlenir ve her birisi tamamlandığında sonucu depolar.
Bir diğer örnek olarak, bir uygulamanın, beş benzersiz hizmet sağlayıcısı ile iletişim kurması gerektiğini düşünelim. Bu hizmet sağlayıcılarından her birini çağırmak ve yanıtlarını kaydetmek birkaç saniyeye kadar sürebilir. Ancak, bu çağrılar asenkron kuyruklara yerleştirilirse, program, kullanıcının ara yüzünü dondurmadan bu çağrıları yapmaya devam edebilir. Bu durum, kullanıcıların ihtiyaç duydukları işlevselliği elde etmelerine yardımcı olabilir.
Eşzamanlılık ve Asenkronluk Arasındaki Farklılıklar
Eşzamanlılık ve Asenkronluk iki farklı programlama yöntemidir ve her ikisi de aynı işi yapabilirler. Farklılıkları ise nasıl yaptıklarıdır. Eşzamanlılıkta, program aynı anda birden fazla işi yapabilirken, asenkronlukta, işler sırayla yapılır ve bir işlem bittiğinde diğer işleme geçilir.
Eşzamanlı programlama özellikle işlemci ve bellek yetersizliği olan durumlarda tercih edilir. Örneğin, bir uygulamanın farklı bölümlerinde birden fazla işlem yapılması gerektiğinde, eşzamanlılık kullanarak zamandan tasarruf edilebilir. Asenkron programlama ise özellikle arka planda çalışan görevlerin tamamlanmasının beklenmemesi gerektiği durumlarda tercih edilir. Örneğin, bir kullanıcının bir uygulamada bazı işlemler yaparken diğer işlemlere devam etmesinin istendiği durumlarda asenkronluk kullanılır.
| Eşzamanlılık | Asenkronluk |
|---|---|
| Çoklu işlem yapabilir | Tek işlem yapar, diğerleri sıraya konur |
| Zaman tasarrufu sağlar | İşlemler sıra ile yapılır |
| Bellek ve işlemci yetersizliğinde idealdir | Arka planda çalışan görevlerin beklentisi yoktur |
Örneğin, bir uygulama aynı anda birçok işlem yapmak zorunda olduğunda, eşzamanlılık tercih edilebilir. Böylece uygulama performansı artar ve işlemler daha hızlı tamamlanır. Öte yandan, bir web sitesinde ürün incelemeleri yorumları için bir yorum bölümü düşünün. Bu bölümde yorumların yüklenmesi için asenkron programlama kullanmak daha mantıklı olacaktır. Kullanıcılar yorumları yüklerken diğer işlemlere devam edebileceklerdir.
- Eşzamanlı programlama, daha yüksek performans sağlar.
- Asenkron programlama, bekleme süresi olmayan işlemler için idealdir.
- Eşzamanlı programlama, bellek ve işlemci gibi sınırlı kaynaklarla daha iyi çalışır.
Eşzamanlılık ve asenkronluk arasındaki en büyük fark, işlemlerin ne zaman tamamlandığıdır. Eşzamanlı programlama, birden fazla işlem yaparak zaman tasarrufu sağlar, ancak asenkron programlama, işlemleri sırayla yaparak bekleme süresini ortadan kaldırır.
Threadlerin Kullanımı
Eşzamanlı (concurrent) programlama, birden fazla işlemin aynı anda çalışmasına izin verir. Bu, performansı ve hızı artırabilir, fakat aynı zamanda özenli bir şekilde yönetilmesi gereken zorluklar da getirir. Obj-C'de, bu zorlukların üstesinden gelmek için thread kullanılabilir.
Threadler, tek bir işlemciyi veya işlemci grubunu kullanarak birden fazla iş parçacığını aynı anda çalıştırmak için kullanılır. Aslında, threadler bir tür paralel işleme olarak düşünülebilirler. Obj-C'nin NSThread sınıfı, yeni threadler oluşturmak ve bunları yürütmek için kullanılabilir.
NSThread sınıfı, threadin yaşam döngüsünü yönetmenize, threadin önceliğini belirlemenize ve threadler arasında veri paylaşımını yönetmenize de olanak tanır. Threadler, özellikle uzun süren işlemlerin, kullanıcı arayüzü etkileşimini bloke etmek yerine arka planda yürütülmeleri gerektiği durumlarda kullanışlıdır.
Threadlerin kullanımı, ancak doğru yönetilirse yararlı olabilir. Birden fazla threadin aynı kaynakları (örneğin bellek) paylaşması durumunda, senkronizasyon sorunları olabilir ve sistem çökme riski taşıyabilir. Bu nedenle, programcıların bu riskleri önlemek için dikkatli olmaları ve threadleri uygun şekilde yönetmeleri gerekmektedir.
Blocking vs Non-Blocking I/O
Obj-C, diğer dillere göre eşzamanlı (concurrent) programlamada daha farklı bir yaklaşım sunar. Bununla birlikte, I/O işlemlerinde blocking ve non-blocking I/O kavramlarının nasıl kullanıldığı da önemlidir.
Blocking I/O, bir I/O işlemi tamamlanmadan programın başka bir şeye odaklanamayacağı anlamına gelir. Örneğin, bir dosyanın okunması için bir işlem başlatıldığında, işlem dosya okunduğunda tamamlanacaktır. Bu tür bir işlem ve kullanım örnekleri, dosya işlemleri, veritabanı işlemleri ve soket programlamasıdır.
Bununla birlikte, non-blocking I/O, işlemin beklemek yerine tamamlanıncaya kadar programın diğer işlemlerle devam edebilmesini sağlar. Bu, dosya okuma işlemi veya network programlama işleminin arkadaşta devam etmesine izin verir. Obj-C'nin sahip olduğu bir diğer benzersizlik Grand Central Dispatch, blok ve birçok farklı asenkron programlama yöntemidir. Bu nedenle, Obj-C ile eşzamanlı ve asenkron programlama yapmak mümkündür.
Bu nedenle, blocking ve non-blocking I/O, programların geliştirilmesinde oldukça önemli bir rol oynar. Obj-C'de, programlama dili özellikleri kullanılarak her iki kavramı da uygulamak mümkündür.