Nel contesto dello sviluppo backend, la concorrenza si riferisce alla capacità di un sistema informatico o di un software di eseguire più attività o processi contemporaneamente. Gestendo e ottimizzando l'utilizzo delle risorse informatiche, come core del processore, memoria e dispositivi di input/output (I/O), la concorrenza mira a migliorare le prestazioni complessive, la reattività e il throughput di applicazioni e sistemi. Nello sviluppo software moderno, in particolare con la crescente domanda di servizi ad alte prestazioni e alta disponibilità, la programmazione simultanea è diventata un aspetto significativo della creazione di sistemi backend efficienti e scalabili.
La concorrenza può essere ottenuta attraverso una varietà di meccanismi, tra cui il parallelismo, il multithreading e la programmazione asincrona.
- Il parallelismo implica l'esecuzione di più attività indipendenti in parallelo su core o processori separati, migliorando così le prestazioni complessive di un sistema sfruttando processori multi-core o cluster di computer.
- Il multithreading si riferisce all'esecuzione simultanea di più thread di un singolo processo, che condividono lo stesso spazio di memoria e potenzialmente vengono eseguiti su diversi core del processore, consentendo un migliore utilizzo delle risorse di elaborazione disponibili.
- La programmazione asincrona prevede l'avvio di un'attività in background e la procedura con l'ulteriore esecuzione senza attendere il completamento dell'attività in background, consentendo ad altre attività di continuare senza essere bloccate dall'elaborazione dell'attività iniziale.
Una sfida chiave quando si implementa la concorrenza nelle applicazioni backend è gestire le risorse condivise e garantire la validità e la coerenza dei dati in tutto il sistema. Questo è comunemente indicato come sincronizzazione . Gli sviluppatori devono implementare varie tecniche e algoritmi, come blocchi, semafori e barriere, per controllare l'accesso alle risorse condivise e prevenire corse di dati, blocchi e altri problemi legati alla concorrenza.
Molti linguaggi di programmazione, incluso Go (golang), utilizzato dalla piattaforma no-code AppMaster per la generazione di applicazioni backend, forniscono supporto integrato per la programmazione simultanea. Go, ad esempio, offre strutture leggere e simultanee chiamate "goroutine" e canali di comunicazione per semplificare la creazione di applicazioni simultanee. Inoltre, Go pone una forte enfasi sulla semplicità, consentendo agli sviluppatori di scrivere codice pulito e gestibile evitando le insidie comuni associate alla programmazione simultanea.
Come esempio di applicazione della concorrenza nello sviluppo backend, si consideri un'applicazione Web che elabora le richieste dei client in arrivo per operazioni ad uso intensivo di dati, come query di database o attività di gestione di file. Senza concorrenza, ogni richiesta verrebbe elaborata in sequenza nell'ordine in cui arriva, con conseguenti colli di bottiglia e maggiore latenza per i client. Utilizzando la concorrenza, è possibile elaborare più richieste contemporaneamente, con conseguente riduzione dei tempi di risposta, aumento della velocità effettiva del sistema e un'esperienza utente complessivamente migliore per i clienti. In questo scenario, un sistema backend simultaneo utilizzerebbe in modo efficiente le risorse di elaborazione disponibili e fornirebbe la scalabilità necessaria per gestire in modo efficace i crescenti carichi di lavoro.
L'implementazione della concorrenza nello sviluppo backend presenta numerosi vantaggi, tra cui:
- Aumento delle prestazioni: i sistemi simultanei possono utilizzare meglio le risorse di elaborazione disponibili, con conseguente miglioramento dell'efficienza di elaborazione e delle prestazioni complessive.
- Scalabilità: la concorrenza consente ai sistemi backend di adattarsi senza problemi ai carichi di lavoro in crescita elaborando più attività contemporaneamente man mano che diventano disponibili risorse aggiuntive.
- Reattività: eseguendo più attività contemporaneamente, i sistemi simultanei possono gestire le operazioni urgenti in modo più efficace, con conseguente riduzione delle latenze e maggiore reattività per i client.
- Tolleranza ai guasti: i sistemi concorrenti possono essere progettati per gestire i guasti con garbo, garantendo il funzionamento continuato di un'applicazione anche quando singoli componenti hardware o software si guastano.
Lo sviluppo di sistemi concorrenti non è privo di sfide. Gli sviluppatori devono gestire attentamente le risorse condivise e garantire il mantenimento dell'integrità e della coerenza dei dati. Tuttavia, sfruttando linguaggi di programmazione moderni come Go, che fornisce supporto integrato per la concorrenza, gli sviluppatori possono creare più facilmente sistemi backend efficienti, scalabili e robusti.
La concorrenza è un aspetto critico dello sviluppo backend che ottimizza l'utilizzo delle risorse, migliora le prestazioni del sistema e garantisce la scalabilità per servizi ad alte prestazioni e alta disponibilità. La piattaforma no-code AppMaster, con l'utilizzo del linguaggio di programmazione Go, facilita la creazione di applicazioni backend simultanee, consentendo uno sviluppo più rapido ed economico per un'ampia gamma di clienti, dalle piccole imprese alle grandi imprese.
