Async/await

async/await パターンとは



async/await パターンは、多くのプログラミング言語に導入されている構文機能であり、非同期処理を同期処理のように記述できるようにするものです。これにより、非同期処理の複雑さを軽減し、コードの可読性と保守性を向上させることができます。

このパターンは、コルーチンの概念と密接に関連しており、多くの場合、同様の技術を用いて実装されています。主に、実行時間の長い非同期タスクの完了を待機している間に、他のコードを実行する機会を提供することを目的としており、通常は Promise のようなデータ構造で表現されます。

各言語での実装例



async/await パターンは、様々なプログラミング言語でサポートされています。以下にいくつかの例を挙げます。

C#


C# では、`async` キーワードで非同期メソッドを宣言し、`await` キーワードで非同期処理の完了を待機します。

csharp
async Task FindPageSize(string uri)
{
var webClient = new WebClient();
byte[] data = await webClient.DownloadDataTaskAsync(uri);
return data.Length;
}


この例では、`FindPageSize` メソッドは `async` キーワードで非同期メソッドとして宣言されています。`DownloadDataTaskAsync` メソッドは非同期的にデータをダウンロードし、`await` キーワードによって、ダウンロード完了後に `data` に結果が代入されます。これにより、非同期処理がブロックされることなく、他の処理を実行できます。

F#


F# では、非同期ワークフローを用いて非同期処理を記述します。`async` キーワードで非同期ワークフローを定義し、`!` 演算子で非同期処理の完了を待機します。

fsharp
let downloadDataAsync url = async {
let! response = Http.RequestAsync(url)
let! data = Http.ReadBytesAsync response.Content
return data
}


Scala


Scala では、`scala-async` という実験的な拡張機能で async/await パターンを利用できます。`async` ブロックで非同期処理を囲み、`await` メソッドで非同期処理の完了を待ちます。

scala
import scala.async.Async.{async, await}
import scala.concurrent.Future

def fetchDataAsync(url: String): Future[String] = async {
val response = await(Http.get(url))
await(response.body)
}


Python


Python 3.5 以降では、`async def` で非同期関数を定義し、`await` で非同期処理を待機します。

python
import asyncio

async def fetch_data(url):
async with aiohttp.ClientSession() as session:
async with session.get(url) as response:
return await response.text()


JavaScript


JavaScript では、`async function` で非同期関数を定義し、`await` で Promise の解決を待機します。

javascript
async function fetchData(url) {
const response = await fetch(url);
const data = await response.text();
return data;
}


C++


C++20 では、`co_await` キーワードで非同期処理の完了を待機します。

c++

include


include



std::future async_task()
{
// ...
return std::async(std::launch::async, []() { return 10; });
}

cpp_coroutine::task my_coroutine()
{
auto result = co_await async_task();
co_return result;
}



async/await パターンのメリット



  • - 可読性の向上: 非同期処理を同期処理のように記述できるため、コードの可読性が向上します。複雑なコールバック地獄を回避し、コードの構造が理解しやすくなります。
  • - 保守性の向上: 可読性の向上に伴い、コードの保守も容易になります。非同期処理のフローを追いやすくなり、バグの発見や修正が迅速に行えます。
  • - 効率的な非同期処理: 非同期処理を効率的に実行できます。タスクが完了するまで CPU を無駄にすることなく、他の処理を実行できます。


async/await パターンの批判点



  • - async の伝染性: `await` を使用した関数は `async` で宣言する必要があるため、コード全体が非同期になる傾向があります。しかしこの点は、非同期処理を行うコードには一般的に付きまとうものであり、async/await特有のものではありません。

まとめ



async/await パターンは、非同期処理をより簡単に記述するための強力なツールです。多くの言語で採用されており、コードの可読性、保守性、効率性を向上させることができます。非同期プログラミングに苦労している方は、ぜひ async/await パターンを試してみてください。

関連項目



  • - コルーチン
  • - 継続渡しスタイル
  • - 協調マルチタスク

もう一度検索

【記事の利用について】

タイトルと記事文章は、記事のあるページにリンクを張っていただければ、無料で利用できます。
※画像は、利用できませんのでご注意ください。

【リンクついて】

リンクフリーです。