同期処理・とは?初心者が今すぐ理解する基本と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説!

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同期処理・とは?初心者が今すぐ理解する基本と身近な例共起語・同意語・対義語も併せて解説!
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岡田 康介

名前:岡田 康介(おかだ こうすけ) ニックネーム:コウ、または「こうちゃん」 年齢:28歳 性別:男性 職業:ブロガー(SEOやライフスタイル系を中心に活動) 居住地:東京都(都心のワンルームマンション) 出身地:千葉県船橋市 身長:175cm 血液型:O型 誕生日:1997年4月3日 趣味:カフェ巡り、写真撮影、ランニング、読書(自己啓発やエッセイ)、映画鑑賞、ガジェット収集 性格:ポジティブでフランク、人見知りはしないタイプ。好奇心旺盛で新しいものにすぐ飛びつく性格。計画性がある一方で、思いついたらすぐ行動するフットワークの軽さもある。 1日(平日)のタイムスケジュール 7:00 起床:軽くストレッチして朝のニュースをチェック。ブラックコーヒーで目を覚ます。 7:30 朝ラン:近所の公園を30分ほどランニング。頭をリセットして新しいアイデアを考える時間。 8:30 朝食&SNSチェック:トーストやヨーグルトを食べながら、TwitterやInstagramでトレンドを確認。 9:30 ブログ執筆スタート:カフェに移動してノートPCで記事を書いたり、リサーチを進める。 12:30 昼食:お気に入りのカフェや定食屋でランチ。食事をしながら読書やネタ探し。 14:00 取材・撮影・リサーチ:街歩きをしながら写真を撮ったり、新しいお店を開拓してネタにする。 16:00 執筆&編集作業:帰宅して集中モードで記事を仕上げ、SEOチェックやアイキャッチ作成も行う。 19:00 夕食:自炊か外食。たまに友人と飲みに行って情報交換。 21:00 ブログのアクセス解析・改善点チェック:Googleアナリティクスやサーチコンソールを見て数字を分析。 22:00 映画鑑賞や趣味の時間:Amazonプライムで映画やドラマを楽しむ。 24:00 就寝:明日のアイデアをメモしてから眠りにつく。


同期処理・とは?

同期処理とは ある作業が完了するまで次の作業を開始せずに待つ考え方のことです。プログラムでは1 行ずつ順番に命令が実行されることが多く ある処理が終わるまで次の処理を進めません。結果として 作業の順序は必ず守られ 途中で別の仕事が割り込むことは基本的にありません。

身近な例で考えると 学校での提出物の流れのようなものです。先生に提出物を渡して 返却されるまで待ってから次の提出物を出す というような場面を想像してください。この待ち時間があると すべてが順番どおりに進みますが その分時間がかかることもあります。

技術的には コンピュータのCPUが命令を1つずつ実行するときに起きる挙動が基本です。I O操作のように 外部のデバイスを待つときも 同期処理では次の命令を進めずに待機します。結果としてプログラムは ある処理が終わるまで その間の別の作業を始められず 進捗が見えづらくなることがあります。

なぜ同期処理を使うのかというと 順序が重要な場面で 正しい結果を必ず得たいときに役立つからです。例えば 検索結果を用いて次の計算を行うとき その前提となる値が正しいかを確かめる必要があります。

ただし 長い待ち時間が生まれると アプリの反応が悪くなることがあります。特にユーザーが待機を嫌うウェブアプリ やゲームでは 実は非同期処理と組み合わせて使うことが多くなります。ここでは 同期処理と非同期処理の違いを簡単に表で比較して 使い分けのコツを紹介します。

able>項目同期処理非同期処理実行順序1つずつ確実に実行順序は状況で変わることがある待機の有無前の処理が終わるまで待つ待たずに進むことが多い強み結果が確実に得られる処理を同時にいくつも進められる使いどころ結果が次の処理に必要なとき長い待ち時間を避けたいときやI O操作を並行したいときble>

実際のプログラムでは これらを状況に合わせて選ぶことが大切です。初心者はまず同期処理の基本を理解し 次に非同期処理の考え方へ進むと 公開されている教材で混乱しにくくなります。

ポイントとしては 1 つの処理が終わるまで 次の処理を待つという発想を覚えること そして 待ち時間を減らすための工夫を学ぶことです。

まとめとして 同期処理は 物事を順番に丁寧に進める考え方であり プログラミングやウェブの世界で基本の1つです。日常の例を思い出し なぜ順序が大事なのかを意識すると 理解が深まります。


同期処理の同意語

同期的処理
処理が開始された後、結果が返るまで次の処理へ進まず待機する、ブロック型の実行形式を指します。前の処理の完了を前提に、順序立てて進めます。
同期実行
処理を実行したら必ず完了を待ってから結果を返す、呼び出し元が結果を受け取るまで進まない実行形態です。
直列処理
処理を1つずつ順番に実行し、同時に複数を走らせない方式。前の処理が完了するまで次を開始しません。
逐次処理
前の処理が終了してから次の処理へ移る、連続して一定の順序で実行する形式です。
順次処理
決められた順序で次々と処理を実行する、同期的な実行の一形態として使われます。
同期型処理
同期的な振る舞いをする処理方式。呼び出し元は処理の完了を待機し、非同期とは対照的に直ちに結論が返ってきます。

同期処理の対義語・反対語

非同期処理
処理を呼び出し元をブロックせず、完了を待たずに後続処理を進める設計
非同期I/O
入力と出力を非同期で行い、I/Oの完了を待たずに次の処理へ移る方法。
非同期通信
通信を同期的に待たず、応答を受け取るまで他の処理を進められる方式。
イベント駆動型処理
イベントの発生を契機に処理を実行する構造で、待ちを減らす設計。
コールバック方式
処理完了時に事前に登録した関数を呼び出して結果を返す設計。
並行処理
複数のタスクを同時に進める処理形態。必ずしも同時に動くとは限らないが、同期的な直列実行とは異なる。
並列処理
複数の処理を同時に実行して、CPU資源を活用する処理形態。
非ブロッキング処理
処理を行っても他の作業をブロックせず、すぐに次の処理へ移れる設計。
バックグラウンド処理
前景で待機せず、背景で実行される処理。ユーザー操作を妨げないメリットがある。
リアクティブ処理
データの変化やイベントに反応して、非同期的に流れを作る処理モデル。

同期処理の共起語

非同期処理
処理を開始しても他の作業を同時に進められる設計。完了を待たずに次の処理へ進むことができる。
並列処理
同時に複数の処理を進める設計。複数の実行経路が同時に動作する状態。
スレッド
実行の最小単位。OSやランタイムが割り当てる実行の流れ。
マルチスレッド
複数のスレッドを同時に実行する設計。並列性を高める手法。
ロック
共有資源への同時アクセスを防ぐための排他制御の仕組み。
ミューテックス
1つのスレッドだけが資源にアクセスできるようにするロックの一種。
セマフォ
資源の数をカウントして同時アクセスを制限する同期手段。
バリア
複数のスレッドが特定の時点までそろうのを待つ同期点。
クリティカルセクション
共有データへのアクセスを排他にする領域。
アトミック
途中で中断されず、最後まで一度に完了する操作。競合状態を避ける基本単位。
デッドロック
複数の処理が互いに待機して前に進めなくなる状態。
レースコンディション
処理の実行順序が予測不能になり、結果が変わってしまう問題
同期プリミティブ
ロック、セマフォ、バリア、条件変数など、同期を実現する基本部品。
条件変数
待機条件の成立と通知を実現する同期手段。
ブロッキング
処理が完了するまで待機して進まない性質の操作。
ノンブロッキング
待たずに即座に戻るか別の処理を続ける設計。
待機
特定の条件が満たされるまで処理を停止して待つこと。
タイムアウト
待機が一定時間を超えた時点で自動的に打ち切る仕組み。
データ整合性
複数の処理が関与してもデータが正しい状態を保つこと。
メモリ可視性
あるスレッドの変更が他のスレッドに反映される性質。
トランザクション
一連の処理を原子性と一貫性をもって実行する単位。失敗時は巻き戻す。
チャネル
Go言語などでデータを渡しつつ同期をとる仕組み。
イベント駆動
イベントの発生を契機に処理を進める設計。同期の要素を含む場合がある。
時刻同期
分散環境で時刻を揃えることで整合性を保つ技術(関連性は高め、文脈次第で共起)。
デッドロック回避
デッドロックが発生しないように設計・対策をとること。

同期処理の関連用語

同期処理
ある処理が完了するまで次の処理を開始しない実行形態。処理の順序が直線的で予測しやすい一方、待機時間が発生しやすい点が特徴です。
非同期処理
処理を開始しても完了を待たずに次の処理を進める実行形態。完了の通知やコールバック、Promise/Future、async/await などで結果を受け取ります。
逐次処理
一つの処理が終わるまで次の処理を開始しない、基本的には同期的な実行順序のこと。単純で理解しやすい反面遅延が生まれやすいです。
並行処理
複数の処理を同時に進行させる考え方。必ずしも同時に動いているわけではなく、資源を有効活用することが目的です。
並列処理
複数の処理を物理的に同時に実行すること。CPUコアを分割して実行することで性能を引き上げます。
ブロッキング
処理中は他の作業を進められない状態。待機中はその処理がCPUリソースを占有します。
非ブロッキング
待機を待たずにすぐ処理を返す設計。I/O遅延を他の作業と並行して活用します。
I/O待ち
ネットワーク通信やディスク読み込みなど、I/O操作が完了するのを待つ時間のことです。
非同期I/O
I/O操作を待たずに進行し、完了時に通知を受け取る方式。イベントループやコールバック、Promiseなどが使われます。
イベントループ
非同期処理を順次実行・管理する中央のループ。主にJavaScript/Node.jsやブラウザ環境で重要です。
コールバック
処理が完了したときに呼び出される関数。非同期処理の結果を受け取る基本的な仕組みです。
Promise
非同期処理の完了を表すオブジェクト。結果を後で取得したり、チェーンして処理をつなげたりできます。
Future
非同期処理の将来の値を表す概念。処理完了時に値を取得できます。
async/await
非同期処理を、あたかも同期処理のように記述できる構文。読みやすさと保守性を向上させます。
レースコンディション
複数の処理が同時にデータへアクセスし、結果が予測不能になる状態。
デッドロック
互いに資源を待ち合い、全体の進行が停止してしまう状態。
ライブロック
お互いを回避しようとして進行が止まる状態。実質的には動作が動かない状況です。
セマフォ
同時に実行できる処理数を制限する同期プリミティブ。カウントを使って制御します。
ミューテックス
共有データへのアクセスを一度に一つの作業だけに限定する排他機構。
ロック
データへのアクセスを一時的に制限する仕組み。複数の処理が競合しないようにします。
クリティカルセクション
共有データを保護するための、排他的にアクセスすべき領域のこと。
アトミック操作
途中で他の処理に割り込まれず、不可分な一つの操作として完了する性質。
原子性
ある操作が途中で中断されず、完全に実行される性質。データの整合性を保つために重要です。
モニター
データと処理を組み合わせて、排他と条件待機を提供する同期機構。
バリア
複数のタスクが同じ地点で揃うまで待機させる同期ポイント。
ロックフリー/Wait-free
ロックを使わず、待機を伴わずに動作する設計思想。デッドロックのリスクを低減します。
スレッドセーフ
複数のスレッドから同時に利用してもデータが壊れない設計や実装の状態。
バックグラウンド処理
ユーザーの操作とは別の時間に実行される処理。応答性の維持に役立ちます。
タスクスケジューリング
どのタスクをいつ実行するかを決定する仕組み。効率的な資源配分の要です。
キュー
タスクの受け渡しや順序を管理するデータ構造。待ち行列として機能します。
タイムアウト
待機時間の上限を設定し、長時間の待ちを回避する仕組み。
イベント駆動設計
イベントの発生に応じて処理を進める設計思想。非同期処理と相性が良いです。
スレッドプール
複数のスレッドを再利用して、処理の立ち上げコストを抑える仕組み。
同期プリミティブ
待機・排他・通知など、同期を実現する基本的な道具の総称。

同期処理のおすすめ参考サイト


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