Rencana Baru untuk Program Asinkron di Zig

• Bahasa Zig memperkenalkan model baru berbasis antarmuka Io untuk mengurangi kompleksitas desain I/O asinkron yang ada
• Model ini mempertahankan struktur fungsi yang sama tanpa membedakan kode sinkron dan asinkron, serta menyediakan dua implementasi: Io.Threaded dan Io.Evented
• Io.Threaded pada dasarnya menjalankan eksekusi sinkron, sedangkan Io.Evented melakukan eksekusi asinkron berbasis event loop
• Pengembang dapat mengontrol eksekusi paralel melalui fungsi async() dan concurrent(), sehingga optimasi performa dimungkinkan tanpa mengubah kode
• Pendekatan ini menyelesaikan masalah function coloring sambil tetap mempertahankan kesederhanaan dan kemampuan kontrol khas Zig untuk meraih performa asinkron

---

Perubahan Desain Asinkron di Zig

• Zig mencari pendekatan baru karena desain asinkron sebelumnya kurang selaras dengan filosofi minimalisme bahasa tersebut
  • Desain lama memiliki tingkat integrasi yang rendah dengan fitur lain
  • Model baru memungkinkan I/O sinkron dan asinkron ditangani dengan struktur kode yang sama
• Desain baru berpusat pada antarmuka generik Io
  • Semua fungsi I/O dijalankan dengan menerima instance Io sebagai parameter
  • Strukturnya mirip dengan antarmuka Allocator, sehingga I/O dapat dikendalikan dengan cara yang serupa seperti alokasi memori

Struktur Antarmuka Io

• Pustaka standar menyertakan dua implementasi dasar
  • Io.Threaded: pada dasarnya eksekusi sinkron, dengan pemrosesan paralel berbasis thread bila diperlukan
  • Io.Evented: eksekusi asinkron berbasis event loop (menggunakan io_uring, kqueue, dan lain-lain)
• Pengguna juga dapat menulis implementasi Io baru sendiri, sehingga bisa mengontrol cara eksekusi dengan lebih rinci

Contoh Kode dan Cara Kerjanya

• Fungsi contoh saveFile() membuat file, menulis isinya, lalu menutupnya
  • Saat menggunakan Io.Threaded, fungsi ini berjalan lewat system call biasa
  • Saat menggunakan Io.Evented, fungsi ini dijalankan melalui backend asinkron
  • Dalam kedua kasus, penyelesaian pekerjaan dijamin pada saat pemanggilan writeAll()
• Kode yang sama berjalan identik baik di lingkungan sinkron maupun asinkron
  • Penulis library tidak perlu memikirkan metode eksekusinya

Eksekusi Paralel dan async() / concurrent()

• Fungsi async() meminta eksekusi asinkron, tetapi pada Io.Threaded bisa saja dijalankan segera
  • Pada Io.Evented, dua file benar-benar dapat disimpan secara bersamaan lewat eksekusi asinkron
• Fungsi concurrent() digunakan ketika eksekusi paralel yang nyata memang diperlukan
  • Io.Threaded memanfaatkan thread pool
  • Io.Evented menanganinya dengan cara yang sama seperti async()
• Pemilihan fungsi yang salah (async alih-alih concurrent) dianggap sebagai bug, dan tidak bisa dicegah di tingkat bahasa

Gaya Kode dan Integrasi Bahasa

• Gaya kode Zig biasa tetap dipertahankan tanpa sintaks khusus untuk asinkron
  • Sintaks alur kontrol yang ada seperti try, defer, dan lainnya tetap digunakan apa adanya
  • Andrew Kelley menyebutnya “terbaca seperti kode Zig standar”
• Sebagai contoh, ditunjukkan implementasi lookup DNS asinkron
  • Tidak seperti getaddrinfo(), implementasi ini hanya mengembalikan respons sukses pertama dan membatalkan permintaan lainnya

Rencana Ke Depan dan Status Pengembangan

• Io.Evented masih berada pada tahap eksperimental, dan belum mendukung sebagian OS
• Implementasi Io yang kompatibel dengan WebAssembly sedang direncanakan dan memerlukan pengembangan fitur terkait
• Ada 24 item pekerjaan lanjutan terkait Io, dan sebagian besar masih belum selesai
• Zig masih belum mencapai versi 1.0, dan I/O asinkron serta pembuatan kode native adalah tugas besar yang masih tersisa
• Dengan desain ini, diharapkan frekuensi penulisan ulang kode akibat perubahan antarmuka I/O akan berkurang

Ringkasan Diskusi Komunitas

• Sejumlah komentar menilai pendekatan Zig lebih sederhana dan fleksibel dibanding model async/await Rust
  • Rust menjadi lebih kompleks ketika beberapa executor digunakan bersamaan
  • Zig melalui antarmuka Io membuka kemungkinan koeksistensi banyak executor
• Sebagian pihak menyoroti bahwa kodenya bisa menjadi agak lebih bertele-tele
  • Namun, desain API yang eksplisit meningkatkan kemampuan kontrol atas keamanan, performa, dan pengujian
• Diskusi teknis juga berlanjut mengenai perbedaan eksekusi asinkron dan berbasis thread, serta pendekatan implementasi stackful vs stackless coroutine
• Io di Zig diimplementasikan sebagai perluasan pustaka standar tanpa perlakuan khusus di tingkat bahasa
  • Ke depan, fitur stackless coroutine akan ditambahkan

Kesimpulan

• Model asinkron baru Zig bertujuan menyeimbangkan kesederhanaan bahasa dan I/O berperforma tinggi
• Dengan menyelesaikan masalah function coloring, menyatukan kode sinkron dan asinkron, serta menyediakan struktur kontrol yang eksplisit, ini dinilai sebagai langkah kunci menuju stabilisasi Zig 1.0