В каких случаях синхронный код может быть быстрее асинхронного?

Да, синхронный код может быть быстрее асинхронного, особенно в сценариях, где преимущества асинхронности не проявляются или её накладные расходы становятся значительными.

Основные причины:

1. Накладные расходы асинхронности: Асинхронный код требует управления циклом событий (event loop), планирования сопрограмм (coroutines) и переключения контекста. Эти операции добавляют небольшие, но постоянные издержки, которых нет в простом синхронном выполнении.
2. CPU-bound задачи: Асинхронность предназначена для эффективного управления операциями ввода-вывода (I/O-bound), где программа ожидает внешних ресурсов (сеть, диск, база данных). Для задач, интенсивно использующих процессор (CPU-bound), таких как сложные вычисления, сжатие данных или обработка изображений, асинхронность не дает преимуществ, так как процессор всегда занят. В таких случаях синхронный код, выполняющийся без переключений, будет быстрее.
3. Простая и быстрая логика: Для очень коротких, линейных операций, которые не включают ожидание и выполняются мгновенно, накладные расходы на запуск и управление асинхронной функцией могут превысить время выполнения самой полезной работы.

Пример (Python):

Рассмотрим вычисление факториала — это типичная CPU-bound задача.

import time
import asyncio

# Синхронный код
def sync_factorial(n):
    result = 1
    for i in range(1, n + 1):
        result *= i
    return result

# Асинхронный код (с минимальными накладными расходами, но без реальной пользы)
async def async_factorial(n):
    result = 1
    for i in range(1, n + 1):
        result *= i
        # await asyncio.sleep(0) # Даже без явного await, есть накладные расходы на async/await
    return result

# Пример сравнения (для больших N синхронный будет быстрее)
N = 100000

start_time = time.perf_counter()
sync_factorial(N)
sync_duration = time.perf_counter() - start_time
print(f"Синхронный факториал: {sync_duration:.6f} сек")

start_time = time.perf_counter()
asyncio.run(async_factorial(N))
async_duration = time.perf_counter() - start_time
print(f"Асинхронный факториал: {async_duration:.6f} сек")

В этом примере синхронная версия, скорее всего, покажет лучшее время, так как нет никаких I/O-операций, которые могли бы быть эффективно "ожидаемы" асинхронным способом. Асинхронность наиболее эффективна, когда есть возможность переключиться на другую задачу во время ожидания I/O.