So sánh lập trình asynchronous và synchronous trong Dart

Nội dung bài viết

Bạn đã bao giờ tự hỏi tại sao một số ứng dụng hoạt động mượt mà ngay cả khi thực hiện các tác vụ nặng, trong khi những ứng dụng khác lại có vẻ “đứng hình” và chậm chạp? Bí mật nằm ở cách chúng quản lý các tác vụ, đặc biệt là sự khác biệt giữa lập trình synchronous (đồng bộ) và asynchronous (bất đồng bộ). Bài viết này sẽ đi sâu vào so sánh lập trình asynchronous và synchronous trong Dart theo từng ngữ cảnh, giúp bạn đưa ra những lựa chọn quan trọng đối với hiệu suất ứng dụng Dart ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng khi phát triển ứng dụng.

Đọc bài viết này để hiểu thêm về:

Lập trình synchronous (đồng bộ) và (asynchronous) bất đồng bộ trong Dart
So sánh chi tiết hai kỹ thuật lập trình này (có code ví dụ)
Khi nào dùng synchronous hoặc asynchronous?
Các câu hỏi thường gặp về hai kỹ thuật này

Đọc thêm: Dart là gì? Cú pháp, Đặc điểm, Ứng dụng thực tế của Dart

Lập trình synchronous trong Dart

Hãy tưởng tượng bạn đang đọc một cuốn sách – bạn đọc từng trang theo thứ tự, không thể đọc trang sau khi chưa hoàn thành trang trước. Tương tự, trong lập trình synchronous (hay lập trình đồng bộ), các tác vụ được thực hiện một cách tuần tự, từng bước một. Mỗi khi một tác vụ bắt đầu, chương trình sẽ đợi cho tác vụ đó hoàn thành rồi mới chuyển sang tác vụ tiếp theo.

Khái niệm cốt lõi của lập trình đồng bộ là “blocking” (chặn). Khi một hàm đồng bộ được gọi, luồng thực thi hiện tại sẽ bị “chặn lại” cho đến khi hàm đó trả về kết quả. Điều này có nghĩa là không có bất kỳ đoạn mã nào khác trong cùng một luồng có thể được thực thi trong thời gian chờ đợi này.

Hãy xem xét một ví dụ đơn giản trong Dart:

void main() {
  print('Bắt đầu');
  String result = fetchData();
  print('Dữ liệu đã nhận: $result');
  print('Kết thúc');
}

String fetchData() {
  // Giả lập một tác vụ tốn thời gian (ví dụ: đọc file)
  for (int i = 0; i < 5; i++) {
    print('Đang xử lý...');
    // Giả lập thời gian xử lý
    sleep(Duration(seconds: 1));
  }
  return 'Dữ liệu thành công';
}

void sleep(Duration duration) {
  // Hàm sleep đơn giản để giả lập độ trễ
  final stopTime = DateTime.now().add(duration);
  while (DateTime.now().isBefore(stopTime));
}

Trong ví dụ này, khi hàm fetchData() được gọi, chương trình sẽ dừng lại và thực hiện vòng lặp giả lập tác vụ tốn thời gian. Chỉ khi vòng lặp này hoàn thành và hàm fetchData() trả về, dòng lệnh print(‘Dữ liệu đã nhận: $result’); mới được thực thi. Sau đó, chương trình mới tiếp tục với dòng print(‘Kết thúc’);. Bạn có thể thấy rõ sự tuần tự và việc “chặn” luồng thực thi.

Ưu điểm của lập trình đồng bộ

Đơn giản và dễ hiểu: Luồng thực thi tuần tự rất dễ theo dõi và dự đoán. Người lập trình dễ dàng hình dung được các bước mà chương trình sẽ thực hiện.
Dễ dàng theo dõi luồng thực thi: Với việc các tác vụ diễn ra lần lượt, việc gỡ lỗi và theo dõi luồng đi của chương trình trở nên đơn giản hơn nhiều.

Nhược điểm của lập trình đồng bộ

Có thể gây ra tình trạng “đứng” ứng dụng (UI freezes): Đây là nhược điểm lớn nhất của lập trình đồng bộ, đặc biệt trong các ứng dụng có giao diện người dùng (UI) như ứng dụng di động hoặc web. Nếu một tác vụ tốn nhiều thời gian (ví dụ: đọc một file lớn từ ổ cứng, thực hiện một cuộc gọi API đến server), toàn bộ ứng dụng có thể bị “đứng” và không phản hồi cho đến khi tác vụ đó hoàn thành. Điều này mang lại trải nghiệm người dùng rất tệ.
Không hiệu quả cho các tác vụ liên quan đến I/O (Input/Output) hoặc các hoạt động cần chờ đợi: Các tác vụ như đọc/ghi file, tương tác với cơ sở dữ liệu, hoặc gọi API thường mất một khoảng thời gian đáng kể để hoàn thành. Trong mô hình đồng bộ, chương trình sẽ phải đợi một cách lãng phí trong thời gian này, thay vì có thể thực hiện các công việc khác.

Lập trình asynchronous trong Dart

Để tìm hiểu về lập trình asynchronous (hay lập trình bất đồng bộ), ta có thể liên tưởng đến một ví dụ thực tế trong cuộc sống thường ngày như sau: Bạn đang gọi món tại một nhà hàng, thay vì đứng đợi món ăn của mình được chuẩn bị xong rồi mới có thể gọi thêm hoặc làm việc khác, bạn gọi món xong và có thể thoải mái trò chuyện với bạn bè hoặc lướt điện thoại. Khi món ăn sẵn sàng, nhân viên sẽ mang đến cho bạn.

Đó chính là tinh thần của lập trình bất đồng bộ: chương trình của bạn có thể bắt đầu một tác vụ tốn thời gian (ví dụ: tải dữ liệu từ internet, đọc file) và tiếp tục thực hiện các công việc khác mà không cần phải chờ đợi tác vụ đó hoàn thành. Khi tác vụ hoàn tất, chương trình sẽ được thông báo và xử lý kết quả.

Để hiện thực hóa điều này trong Dart, chúng ta có ba khái niệm then chốt:

async và await keywords: Đây là bộ đôi mạnh mẽ giúp bạn viết code bất đồng bộ một cách dễ đọc và dễ quản lý, gần giống như code đồng bộ. Khi bạn đánh dấu một hàm là async, bạn có thể sử dụng từ khóa await bên trong hàm đó để tạm dừng việc thực thi cho đến khi một Future hoàn thành, mà không làm “đóng băng” toàn bộ ứng dụng.
Future objects: Một Future đại diện cho kết quả của một phép tính bất đồng bộ có thể sẽ hoàn thành trong tương lai. Nó giống như một lời hứa: hoặc là tác vụ sẽ thành công và trả về một giá trị, hoặc là nó sẽ thất bại và trả về một lỗi.

Future<String> fetchData() async {
  // Giả sử đây là một tác vụ tốn thời gian như gọi API
  await Future.delayed(Duration(seconds: 2));
  return "Dữ liệu đã được tải!";
}

void main() async {
  print("Bắt đầu tải dữ liệu...");
  String data = await fetchData();
  print(data); // Sẽ in ra "Dữ liệu đã được tải!" sau 2 giây
  print("Công việc khác vẫn tiếp tục...");
}

Trong ví dụ trên, hàm fetchData được đánh dấu là async, và chúng ta sử dụng await để đợi Future.delayed hoàn thành (mô phỏng một tác vụ mất thời gian). Sau đó, chúng ta await fetchData() trong main để đợi dữ liệu được trả về trước khi in ra.

Stream objects: Nếu Future đại diện cho một kết quả duy nhất sẽ đến trong tương lai, thì Stream đại diện cho một chuỗi các sự kiện hoặc dữ liệu bất đồng bộ theo thời gian. Hãy tưởng tượng như bạn đang xem một kênh truyền hình trực tiếp: bạn không chỉ nhận được một thông tin mà là một luồng thông tin liên tục. Stream rất hữu ích cho các tác vụ như lắng nghe sự kiện từ người dùng, đọc dữ liệu từ file theo từng phần, hoặc nhận thông tin cập nhật liên tục từ server.

Ưu điểm của lập trình bất đồng bộ

Cải thiện đáng kể khả năng phản hồi của ứng dụng: Ứng dụng của bạn sẽ không bị “đứng” khi thực hiện các tác vụ tốn thời gian, mang lại trải nghiệm người dùng mượt mà hơn.
Tối ưu hóa hiệu suất cho các tác vụ liên quan đến I/O, network, hoặc các hoạt động tốn thời gian: Thay vì chờ đợi một cách thụ động, chương trình có thể tiếp tục thực hiện các công việc khác trong khi chờ đợi dữ liệu từ mạng hoặc file.
Cho phép thực hiện các tác vụ đồng thời (concurrency): Mặc dù Dart sử dụng một single thread và event loop, lập trình bất đồng bộ cho phép bạn mô phỏng việc thực hiện nhiều tác vụ cùng một lúc, giúp tận dụng tối đa tài nguyên hệ thống.

Nhược điểm của lập trình bất đồng bộ

Có thể phức tạp hơn để viết và hiểu so với code đồng bộ: Việc quản lý luồng thực thi và xử lý các trạng thái khác nhau của Future và Stream có thể đòi hỏi tư duy khác biệt so với lập trình đồng bộ.
Yêu cầu quản lý trạng thái và xử lý lỗi cẩn thận hơn: Bạn cần đảm bảo rằng ứng dụng của mình có thể xử lý các trường hợp lỗi xảy ra trong quá trình thực hiện các tác vụ bất đồng bộ một cách chính xác.

So sánh lập trình synchronous và asynchronous trong Dart

Khi đi sâu tìm hiểu về hai kỹ thuật lập trình này ta có thể có rút ra được một vài các sự khác biệt như sau:

Độ phức tạp trong code

Đồng bộ (Synchronous):

Code thường chạy tuần tự từ trên xuống dưới. Luồng thực thi rất dễ theo dõi. Mỗi lệnh hoàn thành trước khi lệnh tiếp theo bắt đầu. Logic đơn giản, không cần các cấu trúc đặc biệt để quản lý chờ đợi.

Bất đồng bộ (Asynchronous):

Code không chạy hoàn toàn tuần tự. Cần sử dụng các cơ chế như Future (hoặc Promise trong các ngôn ngữ khác), Stream, callbacks, hoặc cặp từ khóa async/await. Việc quản lý luồng thực thi, thứ tự hoàn thành tác vụ, và giá trị trả về trở nên phức tạp hơn.

Callback có thể dẫn đến “callback hell” (nhiều callback lồng nhau khó đọc). async/await giúp giảm đáng kể độ phức tạp về mặt cú pháp, làm code trông giống đồng bộ hơn, nhưng vẫn cần hiểu bản chất không chặn (non-blocking) bên dưới.

Khả năng phản hồi của ứng dụng

Đồng bộ (Synchronous):

Nếu một tác vụ đồng bộ mất nhiều thời gian (ví dụ: gọi mạng, đọc file lớn) được thực thi trên luồng chính (đặc biệt là UI thread), toàn bộ ứng dụng sẽ bị chặn (block) hoặc “đơ”. Người dùng không thể tương tác với giao diện (nhấn nút, cuộn…) cho đến khi tác vụ đó hoàn thành.

Bất đồng bộ (Asynchronous):

Cho phép các tác vụ tốn thời gian chạy ở “hậu trường” mà không chặn luồng chính. Khi bạn await một Future, chỉ có hàm async hiện tại tạm dừng, còn event loop vẫn tiếp tục xử lý các sự kiện khác (như input người dùng, vẽ lại UI).

Hiệu suất cho các tác vụ khác nhau

Đồng bộ (Synchronous):

Đối với các tác vụ I/O-bound (phụ thuộc vào Input/Output như mạng, đĩa cứng, database), mô hình đồng bộ rất không hiệu quả. Luồng thực thi phải chờ đợi I/O hoàn thành một cách bị động, lãng phí tài nguyên CPU trong thời gian chờ đó. Đối với các tác vụ CPU-bound (tính toán nặng), việc chạy đồng bộ trên luồng chính cũng sẽ chặn ứng dụng.

Bất đồng bộ (Asynchronous):

Cực kỳ hiệu quả cho các tác vụ I/O-bound. Trong khi chờ đợi I/O (ví dụ: chờ phản hồi từ server), luồng thực thi có thể được giải phóng để làm việc khác (xử lý sự kiện UI, chạy các tác vụ async khác). Điều này tăng thông lượng (throughput) và khả năng sử dụng tài nguyên của ứng dụng.

Đối với các tác vụ CPU-bound nặng, bản thân async/await trên một luồng đơn (như mặc định trong Dart/JS) không làm tăng tốc độ tính toán đó (vì nó vẫn chạy trên cùng luồng). Tuy nhiên, nó vẫn giúp ứng dụng không bị đơ trong khi tính toán đó diễn ra (nếu tính toán đó được await).

Để thực sự chạy song song các tác vụ CPU-bound, cần dùng cơ chế khác như Isolate trong Dart (hoặc Web Workers trong JS), và việc giao tiếp với các Isolate/Worker này thường lại dùng mô hình bất đồng bộ.

Quản lý trạng thái

Đồng bộ (Synchronous):

Trạng thái ứng dụng thay đổi một cách tuần tự và dự đoán được. Khi một hàm chạy xong, bạn biết chắc chắn trạng thái đã được cập nhật (hoặc chưa). Dễ dàng suy luận về trạng thái tại bất kỳ điểm nào trong code.

Bất đồng bộ (Asynchronous):

Việc quản lý trạng thái trở nên phức tạp hơn. Trạng thái có thể bị thay đổi bởi nhiều tác vụ bất đồng bộ hoàn thành vào những thời điểm khác nhau. Cần cẩn thận với “race conditions” (khi nhiều tác vụ cố gắng đọc/ghi cùng một trạng thái và kết quả cuối cùng phụ thuộc vào thứ tự hoàn thành không đoán trước được). Cần đảm bảo UI được cập nhật chính xác khi dữ liệu đến bất đồng bộ.

Xử lý lỗi

Đồng bộ (Synchronous):

Thường sử dụng khối try…catch tiêu chuẩn. Lỗi được ném (throw) và bắt (catch) một cách tuần tự theo ngăn xếp cuộc gọi (call stack). Luồng xử lý lỗi khá rõ ràng.

Bất đồng bộ (Asynchronous):

Lỗi xảy ra trong một hoạt động bất đồng bộ thường được gói gọn trong đối tượng Future (hoặc Stream).

Với async/await, bạn có thể dùng try…catch bao quanh biểu thức await, làm cho việc xử lý lỗi trông rất giống code đồng bộ.
Nếu không dùng async/await, bạn phải dùng phương thức .catchError() của Future hoặc lắng nghe sự kiện lỗi trên Stream.
Các lỗi không được xử lý (unhandled exceptions) trong code bất đồng bộ có thể khó theo dõi hơn và đôi khi có thể làm sập ứng dụng hoặc bị “nuốt” mất nếu không cẩn thận (ví dụ: gọi một hàm trả về Future nhưng không await hay .then() nó).

Khả năng đọc hiểu và bảo trì code

Đồng bộ (Synchronous):

Code rất dễ đọc và theo dõi luồng logic tuần tự. Dễ dàng bảo trì khi logic đơn giản.

Bất đồng bộ (Asynchronous):

Dùng Callbacks: Có thể trở nên rất khó đọc và bảo trì, dễ rơi vào “callback hell”.
Dùng Future.then(): Dễ đọc hơn callback, nhưng chuỗi .then() dài cũng có thể làm code khó theo dõi.
Dùng async/await: Cải thiện đáng kể khả năng đọc và bảo trì. Code trông gần giống như code đồng bộ, giúp luồng logic dễ hiểu hơn rất nhiều. Tuy nhiên, người đọc vẫn cần hiểu rằng await chỉ tạm dừng hàm cục bộ, không phải toàn bộ ứng dụng.

Để có cái nhìn trực quan mô tả hai kỹ thuật lập trình này trong code, mình có setup một đoạn code đơn giản như sau:

Code đồng bộ

import 'dart:io'; // Cần thư viện dart:io để dùng sleep


// Hàm đồng bộ giả lập tác vụ nặng hoặc chờ đợi I/O (nhưng dùng sleep để chặn)
String processTaskSync(String taskName, int durationSeconds) {
  print('[$taskName] Bắt đầu xử lý (đồng bộ)...');
  try {
    // sleep() sẽ chặn hoàn toàn luồng hiện tại trong N giây
    sleep(Duration(seconds: durationSeconds));
    print('[$taskName] Xử lý hoàn thành.');
    return '$taskName: OK';
  } catch (e) {
    print('[$taskName] Gặp lỗi: $e');
    return '$taskName: Failed';
  }
}

void main() {
  print('Bắt đầu chương trình chính.');

  print('Chuẩn bị thực hiện Task A.');
  String resultA = processTaskSync('Task A', 2); // Chạy Task A, chương trình dừng ở đây 2 giây
  print('Kết quả Task A: $resultA');
  print('Đã xong Task A.');

  print('--------------------');

  print('Chuẩn bị thực hiện Task B.');
  // Mọi thứ dừng lại chờ Task B hoàn thành, kể cả việc in "Đã xong Task B."
  String resultB = processTaskSync('Task B', 1); // Chạy Task B, chương trình dừng ở đây 1 giây
  print('Kết quả Task B: $resultB');
  print('Đã xong Task B.');

  print('--------------------');
  print('Kết thúc chương trình chính.'); // Dòng này chỉ chạy sau khi tất cả các task đồng bộ hoàn thành.
}

/*
Output sẽ tuần tự và có độ trễ rõ ràng:

Bắt đầu chương trình chính.

Chuẩn bị thực hiện Task A.

[Task A] Bắt đầu xử lý (đồng bộ)...

(chờ 2 giây)

[Task A] Xử lý hoàn thành.

Kết quả Task A: Task A: OK

Đã xong Task A.

--------------------

Chuẩn bị thực hiện Task B.

[Task B] Bắt đầu xử lý (đồng bộ)...

(chờ 1 giây)

[Task B] Xử lý hoàn thành.

Kết quả Task B: Task B: OK

Đã xong Task B.

--------------------

Kết thúc chương trình chính.

*/

Code bất đồng bộ với async/await

import 'dart:async';

// Hàm bất đồng bộ giả lập tác vụ chờ I/O (không chặn luồng)
// Trả về Future<String> và được đánh dấu là async
Future<String> processTaskAsync(String taskName, int durationSeconds, {bool makeError = false}) async {
  print('[$taskName] Bắt đầu xử lý (bất đồng bộ)...');
  try {
    // await Future.delayed chỉ tạm dừng hàm này, không chặn main thread
    await Future.delayed(Duration(seconds: durationSeconds));

    if (makeError) {
      throw Exception('Lỗi cố ý từ $taskName');
    }

    print('[$taskName] Xử lý hoàn thành.');
    return '$taskName: OK';
  } catch (e) {
    // Lỗi được bắt trong hàm async hoặc nơi gọi hàm này dùng await trong try-catch
    print('[$taskName] Gặp lỗi bên trong hàm: $e');
    // Ném lại lỗi để nơi gọi (main) có thể bắt được nếu muốn
    throw e;
    // Hoặc return giá trị báo lỗi: return '$taskName: Failed - $e';
  }
}

// main phải là async để dùng await ở cấp cao nhất
Future<void> main() async {
  print('Bắt đầu chương trình chính.');

  print('Chuẩn bị thực hiện Task A.');
  // Gọi Task A và chờ (await) nó hoàn thành
  try {
    // Chương trình tạm dừng *tại dòng await này* trong hàm main,
    // nhưng event loop vẫn chạy để xử lý việc khác (nếu có)
    String resultA = await processTaskAsync('Task A', 2);
    print('Kết quả Task A: $resultA');
  } catch (e) {
    print('Bắt được lỗi Task A từ main: $e');
  }
  print('Đã xong Task A (hoặc xử lý lỗi xong).'); // Chạy ngay sau khi await Task A hoàn thành hoặc bị lỗi

  print('--------------------');
  print('*** Trong lúc Task A đang chạy (nếu không await), hoặc sau khi gọi Task A, có thể làm việc khác ở đây! ***');
  print('--------------------');

  print('Chuẩn bị thực hiện Task B (có lỗi) và Task C (không chờ).');

  // Gọi Task B và chờ (await), có xử lý lỗi
  try {
    String resultB = await processTaskAsync('Task B', 1, makeError: true);
    print('Kết quả Task B: $resultB'); // Sẽ không chạy đến đây vì có lỗi
  } catch (e) {
    print('Bắt được lỗi Task B từ main: $e'); // Lỗi sẽ được bắt ở đây
  }
  print('Đã xong Task B (hoặc xử lý lỗi xong).');

  // Gọi Task C nhưng không 'await' - nó sẽ chạy ngầm
  processTaskAsync('Task C (không await)', 3);
  print('Đã gọi Task C mà không chờ nó xong.'); // Dòng này in ra ngay lập tức

  print('--------------------');
  print('Kết thúc chương trình chính (hàm main kết thúc).');
  // Lưu ý: Task C vẫn có thể đang chạy ngầm sau khi main kết thúc!
}

/*

Output có thể trông như thế này (thứ tự các dòng cuối của Task C có thể khác):




Bắt đầu chương trình chính.

Chuẩn bị thực hiện Task A.

[Task A] Bắt đầu xử lý (bất đồng bộ)...

(chờ 2 giây - nhưng chương trình không bị chặn hoàn toàn ở đây)

[Task A] Xử lý hoàn thành.

Kết quả Task A: Task A: OK

Đã xong Task A (hoặc xử lý lỗi xong).

--------------------

*** Trong lúc Task A đang chạy (nếu không await), hoặc sau khi gọi Task A, có thể làm việc khác ở đây! ***

--------------------

Chuẩn bị thực hiện Task B (có lỗi) và Task C (không chờ).

[Task B] Bắt đầu xử lý (bất đồng bộ)...

(chờ 1 giây)

[Task B] Gặp lỗi bên trong hàm: Exception: Lỗi cố ý từ Task B

Bắt được lỗi Task B từ main: Exception: Lỗi cố ý từ Task B

Đã xong Task B (hoặc xử lý lỗi xong).

[Task C (không await)] Bắt đầu xử lý (bất đồng bộ)...

Đã gọi Task C mà không chờ nó xong.

--------------------

Kết thúc chương trình chính (hàm main kết thúc).

(chờ thêm chút nữa cho Task C hoàn thành)

[Task C (không await)] Xử lý hoàn thành.

*/

Sau khi đã tìm hiểu qua các định nghĩa và ví dụ kể trên của cả hai phương pháp trên, chúng ta có thể tóm gọn lại sự giống nhau và khác nhau giữa hai phương pháp trên thông qua bảng tổng hợp dưới đây:

Tiêu chí so sánh	Lập trình đồng bộ (Synchronous)	Lập trình bất đồng bộ (Asynchronous)
Độ phức tạp của code	Thường đơn giản và dễ hiểu hơn, đặc biệt với các tác vụ tuần tự.	Có thể phức tạp hơn ban đầu, đặc biệt khi làm việc với Future và Stream.
Khả năng phản hồi của ứng dụng	Kém hơn khi thực hiện các tác vụ tốn thời gian, có thể gây “đứng” UI.	Tốt hơn nhiều, ứng dụng vẫn phản hồi trong khi chờ các tác vụ hoàn thành.
Hiệu suất cho các tác vụ khác nhau	Phù hợp với các tác vụ tính toán nhanh và không liên quan đến I/O.	Tối ưu cho các tác vụ liên quan đến I/O (network, file, database), giúp tránh lãng phí tài nguyên khi chờ đợi.
Quản lý trạng thái	Thường đơn giản hơn do luồng thực thi tuần tự.	Có thể phức tạp hơn, cần quản lý trạng thái khi các tác vụ hoàn thành không theo thứ tự.
Xử lý lỗi	Xử lý lỗi thường trực quan hơn (sử dụng try-catch thông thường).	Cần xử lý lỗi một cách rõ ràng bên trong các hàm async hoặc thông qua các Future.
Khả năng đọc và bảo trì code	Code đồng bộ thường dễ đọc và theo dõi hơn đối với các tác vụ đơn giản.	Code bất đồng bộ, đặc biệt khi lồng ghép nhiều Future hoặc Stream, có thể khó đọc và bảo trì hơn nếu không được viết cẩn thận. Tuy nhiên, async/await giúp cải thiện đáng kể.

Khi nào nên sử dụng đồng bộ và khi nào nên sử dụng bất đồng bộ trong Dart?

Việc lựa chọn giữa lập trình đồng bộ và bất đồng bộ trong Dart đóng vai trò then chốt trong việc xây dựng các ứng dụng hiệu suất cao và mượt mà. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết hơn về thời điểm nên áp dụng từng phương pháp:

Sử dụng lập trình đồng bộ khi

Các tác vụ đơn giản và hoàn thành rất nhanh chóng: Lập trình đồng bộ hoạt động tốt cho các tác vụ tính toán đơn giản, các phép toán số học, hoặc các thao tác xử lý dữ liệu nhỏ diễn ra gần như tức thì. Ví dụ, việc cộng hai số nguyên, định dạng một chuỗi văn bản ngắn, hoặc truy cập một phần tử trong một danh sách nhỏ thường không cần đến sự phức tạp của lập trình bất đồng bộ.
Không có tác vụ nào liên quan đến I/O hoặc network có thể gây “đứng” ứng dụng: Nếu ứng dụng của bạn không thực hiện bất kỳ thao tác nào có thể mất thời gian đáng kể như đọc hoặc ghi dữ liệu từ ổ cứng, gửi hoặc nhận dữ liệu qua mạng, hoặc tương tác với các dịch vụ bên ngoài, thì lập trình đồng bộ có thể là lựa chọn đơn giản và hiệu quả. Trong những trường hợp này, thời gian chờ đợi (nếu có) thường rất ngắn và không gây ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.
Tính đơn giản và dễ hiểu của code được ưu tiên hàng đầu: Code đồng bộ thường dễ đọc, dễ viết và dễ bảo trì hơn so với code bất đồng bộ. Nếu hiệu suất không phải là yếu tố then chốt và tác vụ cần thực hiện rất đơn giản, việc sử dụng lập trình đồng bộ có thể giúp giảm độ phức tạp của codebase.

Sử dụng lập trình bất đồng bộ khi

Thực hiện các tác vụ tốn thời gian như đọc/ghi file, gọi API, tương tác với database: Đây là những tình huống điển hình mà lập trình bất đồng bộ phát huy tối đa sức mạnh. Các thao tác này thường mất một khoảng thời gian không xác định để hoàn thành, và việc “chờ đợi” chúng một cách đồng bộ sẽ khiến ứng dụng của bạn bị “đứng”, không phản hồi cho đến khi tác vụ hoàn tất. Lập trình bất đồng bộ cho phép ứng dụng tiếp tục thực hiện các công việc khác trong khi chờ các tác vụ này hoàn thành ở nền.
- Ví dụ: Khi ứng dụng cần tải dữ liệu người dùng từ một API, việc sử dụng async và await sẽ giúp giao diện người dùng không bị đóng băng trong quá trình tải dữ liệu.
Cần duy trì khả năng phản hồi của ứng dụng, đặc biệt là giao diện người dùng: Trong các ứng dụng có giao diện người dùng (ví dụ: ứng dụng di động hoặc web), việc giữ cho giao diện luôn phản hồi nhanh chóng là vô cùng quan trọng để mang lại trải nghiệm tốt cho người dùng. Bất kỳ tác vụ tốn thời gian nào được thực hiện một cách đồng bộ trên luồng chính của giao diện đều có thể dẫn đến tình trạng “lag” hoặc “app not responding”. Lập trình bất đồng bộ giúp giải quyết vấn đề này bằng cách thực hiện các tác vụ nặng nhọc ở nền mà không làm gián đoạn luồng chính.
Xử lý các sự kiện hoặc luồng dữ liệu theo thời gian: Khi ứng dụng cần xử lý các sự kiện xảy ra không đồng thời hoặc làm việc với các luồng dữ liệu liên tục (ví dụ: dữ liệu từ cảm biến, thông báo đẩy), Stream trong Dart là một công cụ mạnh mẽ để quản lý các tác vụ bất đồng bộ này một cách hiệu quả.

Các câu hỏi thường gặp về so sánh lập trình asynchronous và synchronous trong Dart

async và await có vai trò gì trong Dart? Chúng có phải là luồng (threads) không?

async đánh dấu một hàm là bất đồng bộ, cho phép sử dụng await bên trong nó. await sẽ tạm dừng việc thực thi hàm cho đến khi Future hoặc Stream mà nó đang chờ đợi hoàn thành, nhưng nó không chặn luồng chính của ứng dụng.

Dart sử dụng một mô hình đơn luồng với một vòng lặp sự kiện (event loop) để quản lý các tác vụ bất đồng bộ, chứ không tạo ra các luồng riêng biệt như trong đa luồng (mặc dù Dart cũng hỗ trợ Isolates cho concurrency).

Đọc thêm: Dart tutorial: Các bước đầu tiên làm quen với lập trình Dart

Future trong Dart đại diện cho điều gì? Làm thế nào để lấy được kết quả từ một Future?

Future đại diện cho kết quả của một phép tính bất đồng bộ có thể hoàn thành trong tương lai. Bạn có thể lấy kết quả từ một Future bằng cách sử dụng await bên trong một hàm async, hoặc bằng cách sử dụng phương thức then() để thực hiện một hành động khi Future hoàn thành và catchError() để xử lý lỗi.

Hiệu suất của lập trình đồng bộ và bất đồng bộ khác nhau như thế nào trong Dart?

Lập trình đồng bộ có thể nhanh hơn cho các tác vụ rất ngắn và không có I/O. Tuy nhiên, đối với các tác vụ tốn thời gian, lập trình bất đồng bộ giúp ứng dụng duy trì khả năng phản hồi tốt hơn bằng cách không chặn luồng chính. Điều này cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng.

Tôi nên bắt đầu tìm hiểu về lập trình bất đồng bộ trong Dart từ đâu?

Bạn nên bắt đầu với tài liệu chính thức của Dart về Asynchrony Support. Sau đó, bạn có thể tìm hiểu thêm về Future và Stream trong tài liệu API của Dart. Các khóa học và bài viết trực tuyến cũng là nguồn tài liệu hữu ích.

Tổng kết

Để so sánh lập trình asynchronous và synchronous trong Dart, bạn có thể nhớ rằng:

Đồng bộ cho tác vụ nhanh
Bất đồng bộ cho tác vụ tốn thời gian để ứng dụng luôn mượt mà

Hiểu rõ sự khác biệt và vận dụng linh hoạt giữa lập trình đồng bộ và bất đồng bộ là một kỹ năng quan trọng để trở thành một lập trình viên Dart thành thạo, giúp bạn xây dựng các ứng dụng mạnh mẽ, hiệu suất cao và mang lại trải nghiệm tốt nhất cho người dùng. Hãy lựa chọn phù hợp tùy thuộc vào từng tình huống và thực hành cả hai để trở thành lập trình viên Dart giỏi nhé.