Neden thread yerine async/await seçilir?

• Rust topluluğunda sıkça şu soru görülüyor: thread'ler async/await'in yapabildiği her şeyi yapabiliyor ve daha basitken neden async/await seçiliyor?
• Rust düşük seviyeli bir dil ve Coroutine karmaşıklığını gizlemiyor. Bu, programcının asenkronluğu düşünmesine gerek kalmadan varsayılan olarak asenkron çalışan Go gibi dillerin yaklaşımının tersine bir anlayış.
• Akıllı programcılar karmaşıklıktan kaçınmaya çalışır; peki neden async/await gerekli?

Arka planı anlamak

• Rust düşük seviyeli bir dildir. Kod genellikle doğrusaldır; bir iş bittiğinde diğeri çalışır.
• Web sunucuları gibi aynı anda çok sayıda işin yürütülmesi gereken durumlarda doğrusal kod sorun çıkarır.
• Erken dönem web, bu sorunu çözmek için thread kullanımını devreye sokmaya çalıştı.
• Thread'ler kullanılarak aynı anda birden fazla istemci işlenebilir, ancak programcılar eşzamanlılığı OS alanından kullanıcı alanına taşımak istedi.

Timeout sorunu

• Rust'ın en büyük avantajlarından biri birleştirilebilirlik (composability).
• async/await, bu birleştirilebilirliği I/O-bound fonksiyonlara uygulamayı mümkün kılar.
• Örneğin, istemci işleme fonksiyonuna timeout eklemek istediğinizde bunu iki combinator kullanarak gerçekleştirebilirsiniz.

Tematik thread'ler

• Thread kullanılan örneklerde timeout uygulamak kolay değildir.
• TcpStream içinde set_read_timeout ve set_write_timeout fonksiyonları vardır, ancak bunları kullanmak sınırlıdır.
• Yazı, Rust combinator'leriyle timeout programlamanın bir yolunu gösteriyor; ancak bu yöntem TcpStream ile sınırlı ve ek sistem çağrıları gerektiriyor.

Async'in başarılı kullanım örnekleri

• HTTP ekosistemi, ana runtime mekanizması olarak async/await'i benimsedi.
• tower, timeout, rate limiting ve load balancing sağlayarak async/await'in gücünü gösteren bir örnek.
• macroquad, motoru çalıştırmak için async/await kullanan bir Rust oyun motoru.

Async'in imajını düzeltmek

• async'in faydaları yeterince bilinmediği için bazı kişiler bunu yanlış anlayabiliyor.
• Rust topluluğu, async Rust'ın performans avantajlarını abartma ve anlamlı faydalarını küçümseme eğiliminde.
• async/await, senkron Rust'ta onlarca thread ve kanal olmadan ifade edilemeyen kalıpları kısa ve net biçimde ifade edebilen güçlü bir programlama modeli olarak görülmeli.

GN⁺ görüşü

• async/await, eşzamanlılığı ele alırken kod karmaşıklığını artırsa da aynı anda çok sayıda istemciyi verimli biçimde işleyebilme yeteneği sunar.
• Bu yazı, async/await'in yalnızca performans avantajı değil, programlama modeli açısından da güçlü yönleri olduğunu vurguluyor.
• Rust'taki async/await, çeşitli I/O işleri için birleştirilebilirlik sağlar; bu da özellikle ağ servisleri veya web sunucuları gibi alanlarda faydalıdır.
• Eleştirel açıdan bakıldığında, async/await karmaşıklığı yeni başlayan geliştiriciler için giriş engeli olabilir ve bunu aşmak için eğitsel çaba gerekir.
• Benzer işlev sunan diğer projeler arasında Node.js'in async/await uygulaması ve Python'un asyncio kütüphanesi bulunur; bunlar da benzer bir paradigma sunar.
• async/await benimsenirken kod karmaşıklığı ve bakım kolaylığı dikkate alınmalı; ancak aynı anda çok sayıda istemci işlenmesi gerekiyorsa bu model büyük avantaj sağlar.

[GN⁺]

Hacker News görüşü

• Async/await ve tek iş parçacığı

  • JavaScript modeli gibi tek iş parçacığında async/await basit ve iyi anlaşılmıştır.
  • İş parçacıkları kullanıldığında birden fazla CPU problemi çözebilir ve Rust kilit yönetimine yardımcı olur.
  • Farklı önceliklere sahip iş parçacıkları olabilir; hesaplamanın kısıtlandığı durumlarda buna ihtiyaç duyulur.
  • Çok iş parçacıklı async/await karmaşıktır. Hesaplamanın kısıtlı olduğu bölümlerde model çökebilir.
  • Rust'ta çok iş parçacıklı hesaplama iyi çalışmaz. Sorunlar arasında şunlar vardır:
    • Futex tıkanıklığı çöküşü: Bazı depolama ayırıcılarında sorun olabilir.
    • Adil olmayan mutex kaynaklı aç kalma: Standart Mutex ve crossbeam-channel kanalları adil değildir.

• Async/await ve iş parçacıkları

  • Eleştiri karmaşıklıkla ilgili değil; seçime bağlı olarak ekosistemin bölünmesi ve seçeneklerden birinin daha aşağı kalmasıyla ilgilidir.
  • Rust ekosistemi, I/O işleri yapmak için her yerde async/await kullanılmasına karar verdi.
  • Rust, async/await dışındaki şeyleri daha iyi birleştirilebilir soyutlamalar haline getirseydi şikayetler ortadan kalkardı.

• Yazıyla ilgili sorunlar

  • Yalnızca tek bir web sunucusu örneği verilmiş ve iş parçacıkları açısından yanlış çözülmüş.
  • Programcılar OS iş parçacıklarını değil, kavramsal ve anlamsal iş parçacıklarını istiyor.
  • OS iş parçacıkları pahalıdır; bizim istediğimiz ucuz iş parçacıklarıdır.
  • Web sunucusu örneğindeki zaman aşımı uygulamasında sorunlar var.

• Ele alınmayan noktalar

  • async/await tek iş parçacığında çalıştığı için kilit veya senkronizasyon gerektirmez.
  • async/await'te hata yayılımı net değildir.
  • Ağ I/O'sunda backpressure konusuna da değinilmeliydi.

• İptal konusundaki önemli nokta

  • Gelecekteki herhangi bir iş kolayca iptal edilebilir.
  • İş parçacıklarında iptal karmaşıktır ve zorla iş parçacığı durdurma güvenilir değildir.
  • Rust'ın async modelinde tüm future'lara dışarıdan timeout eklenebilir.

• Async/await için pazarlama benzeri kampanya

  • async/await teknik bir hataydı ve topluluğa büyük bir maliyet yükledi.
  • Rust hâlâ en iyi dil, ancak bu tartışmanın sonsuza kadar sürmesinden endişe ediliyor.

• Async/await ve fiber'lar

  • Rust daha önce green thread'lere sahipti ve bunlar bilerek kaldırıldı.
  • future'ları istenen anda drop edebilme yeteneği büyük bir maliyet getirir.
  • async/await'in birleştirilebilirliğini övmek tuhaf.

• Rust'ta async/await'in başlıca avantajları

  • İş parçacığı veya dinamik bellek olmayan ortamlarda bile çalışabilir.
  • Eşzamanlılık kullanılarak kod daha özlü yazılabilir.

• Async/await hakkındaki yanlış anlamalar

  • Bazı insanlar tek iş parçacığında eşzamanlılık mekanizmasının neden gerekli olduğunu anlamıyor.
  • async/await; UI programlama, GPU ile iletişim ve runtime'lar arası iletişim için faydalıdır.

• Async/await yerine neden iş parçacığı değil

  • async/await, istemci/istek/görev durumunun bellek kullanımını azaltabilir.
  • Durum sıkıştırma, belleğin yavaş olduğu modern sistemlerde performans açısından önemlidir.
  • async/await ve CPS, istemci başına bellek kullanımını azaltmada etkilidir.