البرمجة غير المتزامنة (Asynchronous Programming)

الدرس الرابع عشر: البرمجة غير المتزامنة (Asynchronous Programming) في JavaScript

مقدمة عن البرمجة غير المتزامنة

في البرمجة، هناك نوعان رئيسيان لمعالجة العمليات: البرمجة المتزامنة والبرمجة غير المتزامنة.

• البرمجة المتزامنة (Synchronous Programming): يتم تنفيذ الأوامر خطوة بخطوة، بحيث يتم الانتقال من أمر إلى آخر بعد اكتمال السابق.
• البرمجة غير المتزامنة (Asynchronous Programming): تسمح بتنفيذ أوامر متعددة بالتوازي، مما يجعل التطبيق أكثر كفاءة واستجابة، خاصة عند التعامل مع العمليات التي تستغرق وقتًا طويلًا مثل طلبات الشبكة أو القراءة من الملفات.

---

الفرق بين البرمجة المتزامنة وغير المتزامنة

البرمجة المتزامنة:

في هذا النمط، ينتظر التطبيق اكتمال كل مهمة قبل الانتقال إلى المهمة التالية.
مثال:

console.log("Start");
console.log("Processing...");
console.log("End");

الإخراج سيكون كما هو متوقع:

Start
Processing...
End

ولكن، ماذا لو كانت العملية الثانية تحتاج إلى وقت طويل؟
مثال:

console.log("Start");
for (let i = 0; i < 1e9; i++) {} // محاكاة عملية طويلة
console.log("Processing...");
console.log("End");

في هذه الحالة، سيتوقف البرنامج مؤقتًا أثناء تنفيذ العملية الطويلة، مما يؤدي إلى تجربة مستخدم سيئة.

البرمجة غير المتزامنة:

في النمط غير المتزامن، يمكن للتطبيق تنفيذ المهام الأخرى أثناء انتظار المهام الطويلة.
مثال:

console.log("Start");
setTimeout(() => {
  console.log("Processing...");
}, 2000);
console.log("End");

الإخراج:

Start
End
Processing...

لاحظ كيف استمر البرنامج في العمل أثناء انتظار العملية غير المتزامنة.

---

أدوات البرمجة غير المتزامنة في JavaScript

1. مؤقتات JavaScript: setTimeout و setInterval

setTimeout

تُستخدم لتنفيذ دالة معينة بعد فترة زمنية محددة.

الصيغة:

setTimeout(callback, delay);

• callback: الدالة التي سيتم تنفيذها.
• delay: التأخير بالميلي ثانية.

مثال عملي:

console.log("Start");
setTimeout(() => {
  console.log("This runs after 3 seconds");
}, 3000);
console.log("End");

setInterval

تُستخدم لتكرار تنفيذ دالة معينة كل فترة زمنية محددة.

الصيغة:

setInterval(callback, interval);

• interval: الفاصل الزمني بين التكرارات.

مثال عملي:

let count = 0;
const intervalId = setInterval(() => {
  count++;
  console.log(`Count: ${count}`);
  if (count === 5) {
    clearInterval(intervalId); // إيقاف التكرار
  }
}, 1000);

2. الدوال العكسية (Callbacks)

الدوال العكسية تُستخدم لتنفيذ التعليمات بعد اكتمال عملية معينة.
مثال:

function fetchData(callback) {
  setTimeout(() => {
    callback("Data loaded");
  }, 2000);
}

console.log("Start");
fetchData((data) => {
  console.log(data);
});
console.log("End");

الإخراج:

Start
End
Data loaded

مشاكل التداخل (Callback Hell):

عند تداخل العديد من الدوال العكسية، يصبح الكود معقدًا:

fetchData((data1) => {
  processData(data1, (data2) => {
    saveData(data2, (result) => {
      console.log("Saved:", result);
    });
  });
});

لهذا السبب، ظهرت الوعود (Promises) كحل.

---

3. الوعود (Promises)

الوعود توفر أسلوبًا أفضل للتعامل مع العمليات غير المتزامنة، حيث تجعل الكود أكثر تنظيمًا وقابلية للقراءة.

إنشاء وعد:

const myPromise = new Promise((resolve, reject) => {
  const success = true;
  if (success) {
    resolve("Operation succeeded");
  } else {
    reject("Operation failed");
  }
});

استخدام then و catch:

myPromise
  .then((message) => {
    console.log(message); // عند النجاح
  })
  .catch((error) => {
    console.error(error); // عند الفشل
  });

مثال عملي:

function fetchData() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve("Data fetched successfully");
    }, 2000);
  });
}

fetchData()
  .then((data) => {
    console.log(data);
  })
  .catch((error) => {
    console.error(error);
  });

---

4. async/await

async/await تُعتبر الطريقة الحديثة والأسهل للتعامل مع الوعود.

مثال عملي:

function fetchData() {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve("Data fetched successfully");
    }, 2000);
  });
}

async function main() {
  console.log("Start");
  const data = await fetchData(); // انتظار إكمال الوعد
  console.log(data);
  console.log("End");
}

main();

الإخراج:

Start
Data fetched successfully
End

التعامل مع الأخطاء:

async function main() {
  try {
    const data = await fetchData();
    console.log(data);
  } catch (error) {
    console.error(error);
  }
}

---

مقارنة بين الأدوات

الميزة	Callbacks	Promises	async/await
سهولة القراءة	ضعيفة	متوسطة	عالية
إدارة الأخطاء	صعبة	أفضل	الأفضل
قابلية الصيانة	منخفضة	جيدة	ممتازة

---

الخاتمة

البرمجة غير المتزامنة هي أساس تطوير التطبيقات الحديثة، خصوصًا مع زيادة العمليات التي تعتمد على الشبكات أو التعامل مع البيانات. باستخدام الأدوات مثل Promises و async/await، يمكننا كتابة كود أكثر تنظيمًا وفعالية. ننصح باستخدام async/await في المشاريع الحديثة لسهولة القراءة والتعامل مع الأخطاء.