Cevap.

Asenkron programlama, Python dilinde 3.5 sürümünden itibaren async ve await anahtar kelimelerinin tanıtılmasıyla birlikte ortaya çıkmıştır. Asenkron görevler için başlangıçta asyncio gibi kütüphaneler ve korutine dayalı jeneratörler kullanılıyordu, bu da anlaşılması ve bakımı zor oluyordu. Async/await sözdiziminin ortaya çıkmasıyla asenkron kod daha belirgin ve okunabilir hale geldi ve alışılmış senkron tarzına yaklaştı.

Tarihsel Bakış

async/await öncesinde asenkronluk, geri çağırmalar ve jeneratörler aracılığıyla gerçekleştiriliyordu (örneğin, tornado kütüphanesi veya eski asyncio API'leri ile). Bu tür kodlar hata ayıklamak ve desteklemek açısından zorlayıcıydı.

Sorun

Senkron kodda çok sayıda eşzamanlı G/Ç işlemini (ağ istekleri, dosya girişi/çıkışı) işlemek için en büyük sorun ana iş parçacığını engellemektir. Bu durum, performans kaybına ve kaynakların verimli kullanılmamasına neden olur.

Çözüm

async/await kullanarak asenkron programlama, bir iş parçacığı kapsamında birçok G/Ç işlemini paralel olarak gerçekleştirme imkanı sunar ve engellemelerden kaçınır. Ayrıca, sözdizimi normal fonksiyonlara yakın olduğundan, okunabilirliği ve hata ayıklamayı kolaylaştırır.

Kod Örneği:

import asyncio

async def fetch_data(delay):
    print(f"{delay}s gecikmeden sonra veri almak için başlatılıyor")
    await asyncio.sleep(delay)
    print(f"{delay}s gecikmeden sonra veri alma tamamlandı")
    return delay

async def main():
    results = await asyncio.gather(
        fetch_data(1),
        fetch_data(2),
        fetch_data(3)
    )
    print("Sonuçlar:", results)

asyncio.run(main())

Anahtar Özellikler:

• İş parçacığını engellememe: G/Ç işlemleri iş parçacığını serbest bırakır.
• Asenkron çağrılar için belirgin sözdizimi (async/await).
• asyncio'yu destekleyen kütüphanelerle kolay entegrasyon.

Zor Sorular.

Async def ile tanımlanan bir fonksiyon sıradan bir fonksiyon gibi çağrılabilir mi?

Hayır. Böyle bir fonksiyonun çağrılması, event loop'a (örneğin, await veya asyncio.run() aracılığıyla) iletilene kadar çalışmayan bir korutine nesnesi döndürür.

def foo():
    return 42
async def bar():
    return 42

print(foo())       # 42
print(bar())       # <coroutine object bar at ...>

Await anahtar kelimesi asenkron fonksiyon dışında kullanılabilir mi?

Hayır. Await anahtar kelimesi yalnızca async def ile tanımlanan fonksiyonlar içinde kullanılmalıdır. Böyle bir fonksiyon dışında await kullanmak SyntaxError ile sonuçlanır.

# Hata!
await asyncio.sleep(1)  # SyntaxError: 'await' outside async function

Asenkronluk, G/Ç ile ilgili olmayan işlemler (örneğin, hesaplamalar) için çalışır mı?

Hayır. Asenkronluk sadece G/Ç işlemleri için etkindir. Hesaplama görevleri için hâlâ multiprocessing veya threading gereklidir, aksi takdirde event loop engellenir.

Yaygın Hatalar ve Anti-Desenler

Artıları:

• G/Ç işlemleri için bekleme süresini önemli ölçüde azaltır.
• Sunucuların ve uygulamaların yanıt verme süresini artırır.
• Kodun tek iş parçacıklı doğası korunur, çok iş parçacığı sorunları aşılır.

Eksileri:

• Asenkron kodun test edilmesi zordur.
• Kütüphanelerin asenkron desteklemesi gerekir (herkesi asyncio desteklememektedir).
• Asenkronluğun hesaplamaları hızlandırdığı yanılgısı - bu sadece G/Ç için doğrudur.

Günlük Örnekler

Olumsuz Durum: Genç geliştiriciler, uygulamayı async/await ile hızlandırmaya karar verdiler, ancak yalnızca hesaplamaları asenkron yaptılar, ağ isteklerini değil. Uygulama hızlanmadı. Artılar: sözdizimiyle tanıştılar. Eksiler: kazanç yok, kod karmaşıklaştı.

Olumlu Durum: API'ye binlerce isteği asenkron olarak işlediler. Sunucu, kaynakları artırmadan daha fazla müşteriyi desteklemeye başladı. Artılar: performans önemli ölçüde yükseldi, mimari daha basit hale geldi. Eksiler: yeni başlayanlar için giriş engeli yükseldi.