تجميع طلبات وظائف الحافة الأمامية: تسريع معالجة الطلبات المتعددة

في مشهد تطوير الويب اليوم، الأداء هو الأهم. يتوقع المستخدمون أوقات استجابة سريعة للغاية، وحتى التأخيرات الطفيفة يمكن أن تؤدي إلى الإحباط والتخلي عن الموقع. تقدم وظائف الحافة الأمامية طريقة قوية لتحسين الأداء عن طريق نقل الحوسبة أقرب إلى المستخدم. ومع ذلك، فإن التنفيذ الساذج لطلبات متعددة لهذه الوظائف يمكن أن يضيف عبئًا كبيرًا. وهنا يأتي دور تجميع الطلبات. يستكشف هذا المقال مفهوم تجميع طلبات وظائف الحافة الأمامية، وفوائده، واستراتيجيات التنفيذ، وأفضل الممارسات لتحقيق الأداء الأمثل.

ما هي وظائف الحافة (Edge Functions)؟

وظائف الحافة هي وظائف بدون خادم (serverless) تعمل على شبكة عالمية من الخوادم، مما يجعل الحوسبة أقرب إلى المستخدمين. هذا القرب يقلل من زمن الوصول (latency)، حيث لا تضطر الطلبات إلى السفر لمسافات طويلة ليتم معالجتها. إنها مثالية لمهام مثل:

• اختبار A/B: توجيه المستخدمين ديناميكيًا إلى إصدارات مختلفة من موقعك أو تطبيقك.
• التخصيص: تخصيص المحتوى بناءً على موقع المستخدم أو تفضيلاته أو عوامل أخرى.
• المصادقة: التحقق من بيانات اعتماد المستخدم والتحكم في الوصول إلى الموارد.
• تحسين الصور: تغيير حجم الصور وضغطها بسرعة لتحسينها للأجهزة وظروف الشبكة المختلفة.
• إعادة كتابة المحتوى: تعديل المحتوى بناءً على سياق الطلب.

تشمل المنصات الشهيرة التي تقدم وظائف الحافة Netlify Functions، و Vercel Edge Functions، و Cloudflare Workers، و AWS Lambda@Edge.

المشكلة: معالجة الطلبات المتعددة غير الفعالة

تخيل سيناريو يحتاج فيه الواجهة الأمامية إلى جلب عدة أجزاء من البيانات من وظيفة حافة - على سبيل المثال، استرداد تفاصيل المنتجات لعدة عناصر في عربة التسوق أو جلب توصيات مخصصة لعدة مستخدمين. إذا تم إرسال كل طلب على حدة، فإن العبء المرتبط بإنشاء اتصال، ونقل الطلب، ومعالجته على وظيفة الحافة يمكن أن يتراكم بسرعة. يشمل هذا العبء:

• زمن استجابة الشبكة: كل طلب يتكبد زمن استجابة للشبكة، والذي يمكن أن يكون كبيرًا، خاصة للمستخدمين البعيدين عن خادم وظيفة الحافة.
• البدايات الباردة للوظائف (Function Cold Starts): قد تواجه وظائف الحافة بدايات باردة، حيث تحتاج نسخة الوظيفة إلى التهيئة قبل أن تتمكن من معالجة الطلب. يمكن أن تضيف هذه التهيئة تأخيرًا كبيرًا، خاصة إذا لم يتم استدعاء الوظيفة بشكل متكرر.
• العبء الزائد لإنشاء اتصالات متعددة: إنشاء وإنهاء الاتصالات لكل طلب يستهلك الكثير من الموارد.

إجراء استدعاءات منفصلة لكل طلب يمكن أن يقلل بشكل كبير من الأداء العام ويزيد من زمن الاستجابة الذي يشعر به المستخدم.

الحل: تجميع الطلبات (Request Batching)

تجميع الطلبات هو أسلوب يجمع عدة طلبات فردية في طلب واحد أكبر. بدلاً من إرسال طلبات منفصلة لكل منتج في عربة التسوق، ترسل الواجهة الأمامية طلبًا واحدًا يحتوي على جميع معرفات المنتجات. تقوم وظيفة الحافة بعد ذلك بمعالجة هذا الطلب المجمع وإرجاع تفاصيل المنتجات المقابلة في استجابة واحدة.

من خلال تجميع الطلبات، يمكننا تقليل العبء الزائد المرتبط بزمن استجابة الشبكة، والبدايات الباردة للوظائف، وإنشاء الاتصالات بشكل كبير. وهذا يؤدي إلى تحسين الأداء وتجربة مستخدم أفضل.

فوائد تجميع الطلبات

يقدم تجميع الطلبات العديد من المزايا الهامة:

• تقليل زمن استجابة الشبكة: طلبات أقل تعني عبء شبكة أقل، وهو أمر مفيد بشكل خاص للمستخدمين الموزعين جغرافيًا.
• تقليل البدايات الباردة للوظائف: يمكن لطلب واحد معالجة عمليات متعددة، مما يقلل من تأثير البدايات الباردة.
• تحسين استخدام الخادم: يقلل التجميع من عدد الاتصالات التي يحتاج الخادم إلى التعامل معها، مما يؤدي إلى استخدام أفضل للموارد.
• تكاليف أقل: يفرض العديد من مزودي خدمات وظائف الحافة رسومًا بناءً على عدد الاستدعاءات. يقلل التجميع من عدد الاستدعاءات، مما قد يخفض التكاليف.
• تحسين تجربة المستخدم: تؤدي أوقات الاستجابة الأسرع إلى تجربة مستخدم أكثر سلاسة واستجابة.

استراتيجيات التنفيذ

هناك عدة طرق لتنفيذ تجميع الطلبات في بنية وظائف الحافة الأمامية:

1. التجميع من الواجهة الأمامية بنقطة نهاية واحدة

هذا هو النهج الأبسط، حيث تجمع الواجهة الأمامية عدة طلبات في طلب واحد وترسله إلى نقطة نهاية وظيفة حافة واحدة. تقوم وظيفة الحافة بعد ذلك بمعالجة الطلب المجمع وإرجاع استجابة مجمعة.

تنفيذ الواجهة الأمامية:

تحتاج الواجهة الأمامية إلى جمع الطلبات الفردية ودمجها في هيكل بيانات واحد، عادة ما يكون مصفوفة أو كائن JSON. ثم ترسل هذه البيانات المجمعة إلى وظيفة الحافة.

مثال (JavaScript):

async function fetchProductDetails(productIds) {
 const response = await fetch('/.netlify/functions/getProductDetails', {
 method: 'POST',
 headers: {
 'Content-Type': 'application/json'
 },
 body: JSON.stringify({ productIds })
 });

 const data = await response.json();
 return data;
}

// Example usage:
const productIds = ['product1', 'product2', 'product3'];
const productDetails = await fetchProductDetails(productIds);
console.log(productDetails);

تنفيذ وظيفة الحافة:

تحتاج وظيفة الحافة إلى تحليل الطلب المجمع، ومعالجة كل طلب فردي داخل المجموعة، وإنشاء استجابة مجمعة.

مثال (Netlify Function - JavaScript):

exports.handler = async (event) => {
 try {
 const { productIds } = JSON.parse(event.body);

 // Simulate fetching product details from a database
 const productDetails = productIds.map(id => ({
 id: id,
 name: `Product ${id}`,
 price: Math.random() * 100
 }));

 return {
 statusCode: 200,
 body: JSON.stringify(productDetails)
 };
 } catch (error) {
 return {
 statusCode: 500,
 body: JSON.stringify({ error: error.message })
 };
 }
};

2. التجميع الموجه من الخلفية باستخدام قوائم الانتظار (Queues)

في السيناريوهات الأكثر تعقيدًا، حيث تصل الطلبات بشكل غير متزامن أو يتم إنشاؤها من أجزاء مختلفة من التطبيق، يمكن أن يكون النهج القائم على قوائم الانتظار أكثر ملاءمة. تضيف الواجهة الأمامية الطلبات إلى قائمة انتظار، وتقوم عملية منفصلة (مثل مهمة في الخلفية أو وظيفة حافة أخرى) بتجميع الطلبات في قائمة الانتظار بشكل دوري وإرسالها إلى وظيفة الحافة.

تنفيذ الواجهة الأمامية:

بدلاً من استدعاء وظيفة الحافة مباشرة، تضيف الواجهة الأمامية الطلبات إلى قائمة انتظار (على سبيل المثال، قائمة انتظار Redis أو وسيط رسائل مثل RabbitMQ). تعمل قائمة الانتظار كمنطقة تخزين مؤقتة، مما يسمح للطلبات بالتراكم قبل معالجتها.

تنفيذ الخلفية:

عملية منفصلة أو وظيفة حافة أخرى تراقب قائمة الانتظار. عند الوصول إلى عتبة معينة (على سبيل المثال، حجم دفعة أقصى أو فاصل زمني)، فإنها تسترد الطلبات من قائمة الانتظار، وتجمعها، وترسلها إلى وظيفة الحافة الرئيسية للمعالجة.

هذا النهج أكثر تعقيدًا ولكنه يوفر مرونة وقابلية أكبر للتوسع، خاصة عند التعامل مع الطلبات ذات الحجم الكبير وغير المتزامنة.

3. التجميع باستخدام GraphQL

إذا كنت تستخدم GraphQL، فغالبًا ما يتم التعامل مع تجميع الطلبات تلقائيًا بواسطة خوادم وعملاء GraphQL. يسمح لك GraphQL بجلب عدة أجزاء من البيانات ذات الصلة في استعلام واحد. يمكن لخادم GraphQL بعد ذلك تحسين تنفيذ الاستعلام عن طريق تجميع الطلبات إلى مصادر البيانات الأساسية.

مكتبات GraphQL مثل Apollo Client توفر آليات مدمجة لتجميع استعلامات GraphQL، مما يبسط التنفيذ بشكل أكبر.

أفضل الممارسات لتجميع الطلبات

لتنفيذ تجميع الطلبات بفعالية، ضع في اعتبارك أفضل الممارسات التالية:

• تحديد حجم الدفعة الأمثل: يعتمد حجم الدفعة الأمثل على عوامل مثل زمن استجابة الشبكة، ووقت تنفيذ الوظيفة، وطبيعة البيانات التي تتم معالجتها. جرب أحجام دفعات مختلفة للعثور على النقطة المثلى التي تزيد من الأداء دون إرهاق وظيفة الحافة. الدفعة الصغيرة جدًا ستبطل فوائد الأداء. الدفعة الكبيرة جدًا قد تؤدي إلى مهلات زمنية أو مشكلات في الذاكرة.
• تنفيذ معالجة الأخطاء: تعامل بشكل صحيح مع الأخطاء التي قد تحدث أثناء المعالجة المجمعة. ضع في اعتبارك استراتيجيات مثل استجابات النجاح الجزئي، حيث تعيد وظيفة الحافة نتائج الطلبات التي تمت معالجتها بنجاح وتشير إلى الطلبات التي فشلت. هذا يسمح للواجهة الأمامية بإعادة محاولة الطلبات الفاشلة فقط.
• مراقبة الأداء: راقب أداء طلباتك المجمعة باستمرار. تتبع مقاييس مثل زمن استجابة الطلب، ومعدلات الخطأ، ووقت تنفيذ الوظيفة لتحديد الاختناقات المحتملة وتحسين التنفيذ. غالبًا ما توفر منصات وظائف الحافة أدوات مراقبة للمساعدة في ذلك.
• مراعاة تسلسل البيانات وفك تسلسلها: يمكن أن يضيف تسلسل وفك تسلسل البيانات المجمعة عبئًا إضافيًا. اختر تنسيقات تسلسل فعالة مثل JSON أو MessagePack لتقليل هذا العبء.
• تنفيذ مهلات زمنية: قم بتعيين مهلات زمنية مناسبة للطلبات المجمعة لمنعها من التعليق إلى أجل غير مسمى. يجب أن تكون المهلة طويلة بما يكفي للسماح لوظيفة الحافة بمعالجة الدفعة بأكملها، ولكنها قصيرة بما يكفي لمنع التأخيرات المفرطة في حالة حدوث خطأ ما.
• اعتبارات أمنية: تأكد من أن طلباتك المجمعة مصادق عليها ومصرح بها بشكل صحيح لمنع الوصول غير المصرح به إلى البيانات. قم بتنفيذ تدابير أمنية للحماية من هجمات الحقن وغيرها من الثغرات الأمنية. قم بتطهير والتحقق من صحة جميع بيانات الإدخال.
• التكرارية (Idempotency): ضع في اعتبارك أهمية التكرارية، خاصة إذا كانت الطلبات المجمعة جزءًا من معاملات حيوية. في الحالات التي قد يتسبب فيها خطأ في الشبكة في إرسال طلب أكثر من مرة، تأكد من أن معالجته أكثر من مرة لن تسبب مشاكل.

أمثلة وحالات استخدام

فيما يلي بعض الأمثلة العملية وحالات الاستخدام حيث يمكن أن يكون تجميع الطلبات مفيدًا بشكل خاص:

• التجارة الإلكترونية: جلب تفاصيل المنتجات لعدة عناصر في عربة التسوق، واسترداد مراجعات العملاء لقائمة من المنتجات، ومعالجة طلبات متعددة في معاملة واحدة. على سبيل المثال، يمكن لموقع تجارة إلكترونية في اليابان يستخدم شبكة توصيل محتوى عالمية ووظائف حافة تجميع طلبات تفاصيل المنتجات لتقليل زمن الاستجابة للمستخدمين في جميع أنحاء البلاد.
• وسائل التواصل الاجتماعي: جلب المنشورات من عدة مستخدمين في موجز الأخبار، واسترداد التعليقات لقائمة من المنشورات، وتحديث عدد الإعجابات لعدة عناصر في عملية واحدة. يمكن لمنصة وسائط اجتماعية عالمية استخدام التجميع عندما يقوم مستخدم بتحميل موجز الأخبار الخاص به لعرض المحتوى بسرعة بغض النظر عن موقعه.
• التحليلات في الوقت الفعلي: تجميع ومعالجة نقاط بيانات متعددة من مصادر مختلفة في الوقت الفعلي، وحساب إحصائيات مجمعة لمجموعة من الأحداث، وإرسال تحديثات مجمعة إلى مستودع بيانات. قد تقوم شركة تكنولوجيا مالية أوروبية تحلل سلوك المستخدم في الوقت الفعلي بتجميع نقاط البيانات قبل إرسالها إلى لوحة معلومات التحليلات.
• محركات التخصيص: جلب توصيات مخصصة لعدة مستخدمين، وتحديث ملفات تعريف المستخدمين بناءً على مجموعة من الأحداث، وتقديم محتوى مخصص لمجموعة من المستخدمين. يمكن لخدمة بث تقدم محتوى عبر أمريكا الشمالية وأمريكا الجنوبية وأوروبا وآسيا وأوقيانوسيا الاستفادة من طلبات التخصيص المجمعة.
• الألعاب: جلب ملفات تعريف اللاعبين لعدة مستخدمين في ردهة اللعبة، وتحديث حالة اللعبة لمجموعة من اللاعبين، ومعالجة أحداث اللعبة المتعددة في عملية واحدة. بالنسبة للألعاب متعددة اللاعبين عبر الإنترنت حيث يكون زمن الاستجابة المنخفض أمرًا بالغ الأهمية، يمكن أن يحدث تجميع الطلبات فرقًا كبيرًا في تجربة اللاعب.

الخاتمة

تجميع طلبات وظائف الحافة الأمامية هو أسلوب قوي لتحسين الأداء وتحسين تجربة المستخدم. من خلال دمج طلبات متعددة في دفعة واحدة، يمكنك تقليل زمن استجابة الشبكة بشكل كبير، وتقليل البدايات الباردة للوظائف، وتحسين استخدام الخادم. سواء كنت تبني منصة للتجارة الإلكترونية، أو تطبيقًا لوسائل التواصل الاجتماعي، أو نظامًا للتحليلات في الوقت الفعلي، يمكن أن يساعدك تجميع الطلبات في تقديم حلول أسرع وأكثر استجابة وفعالية من حيث التكلفة.

من خلال دراسة استراتيجيات التنفيذ وأفضل الممارسات الموضحة في هذا المقال بعناية، يمكنك الاستفادة من قوة تجميع الطلبات لتسريع معالجة طلباتك المتعددة وتقديم تجربة مستخدم فائقة لجمهورك العالمي.

مصادر إضافية

فيما يلي بعض الموارد الإضافية التي قد تكون مفيدة:

• وثائق مزود خدمة وظائف الحافة الخاص بك (مثل Netlify Functions, Vercel Edge Functions, Cloudflare Workers, AWS Lambda@Edge).
• مقالات ودروس تعليمية حول تقنيات تجميع الطلبات بشكل عام.
• وثائق ودروس تعليمية لـ GraphQL، إذا كنت تستخدمها.
• مدونات ومنتديات تتعلق بتحسين أداء الواجهة الأمامية.