জাভাস্ক্রিপ্ট অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর হেল্পার: স্ক্যান - অ্যাসিঙ্ক ক্রমপুঞ্জিত প্রক্রিয়াকরণ

অ্যাসিঙ্ক্রোনাস প্রোগ্রামিং আধুনিক জাভাস্ক্রিপ্ট ডেভেলপমেন্টের একটি ভিত্তি, বিশেষ করে যখন নেটওয়ার্ক অনুরোধ বা ফাইল সিস্টেম ইন্টারঅ্যাকশনের মতো I/O-বাউন্ড অপারেশন নিয়ে কাজ করতে হয়। অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর, যা ES2018-এ প্রবর্তিত হয়েছে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ডেটা স্ট্রিম পরিচালনা করার জন্য একটি শক্তিশালী প্রক্রিয়া প্রদান করে। `স্ক্যান` হেল্পার, যা প্রায়শই RxJS-এর মতো লাইব্রেরিতে পাওয়া যায় এবং ক্রমবর্ধমানভাবে একটি স্বতন্ত্র ইউটিলিটি হিসাবে উপলব্ধ হচ্ছে, এই অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ডেটা স্ট্রিমগুলো প্রক্রিয়াকরণের জন্য আরও সম্ভাবনা উন্মোচন করে।

অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর বোঝা

`স্ক্যান` সম্পর্কে জানার আগে, আসুন অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর কী তা সংক্ষেপে জেনে নিই। একটি অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর হলো এমন একটি অবজেক্ট যা অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর প্রোটোকল মেনে চলে। এই প্রোটোকল একটি `next()` মেথড সংজ্ঞায়িত করে যা একটি প্রমিজ রিটার্ন করে এবং দুটি প্রপার্টিসহ একটি অবজেক্টে রিজলভ হয়: `value` (সিকোয়েন্সের পরবর্তী মান) এবং `done` (একটি বুলিয়ান যা নির্দেশ করে ইটারেটর শেষ হয়েছে কিনা)। অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর বিশেষত সেই ডেটা নিয়ে কাজ করার জন্য কার্যকর যা সময়ের সাথে সাথে আসে, অথবা যে ডেটা আনার জন্য অ্যাসিঙ্ক্রোনাস অপারেশনের প্রয়োজন হয়।

এখানে একটি অ্যাসিঙ্ক ইটারেটরের একটি সাধারণ উদাহরণ দেওয়া হলো:

            
async function* generateNumbers() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}

async function main() {
  const iterator = generateNumbers();

  let result = await iterator.next();
  console.log(result); // { value: 1, done: false }

  result = await iterator.next();
  console.log(result); // { value: 2, done: false }

  result = await iterator.next();
  console.log(result); // { value: 3, done: false }

  result = await iterator.next();
  console.log(result); // { value: undefined, done: true }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

`স্ক্যান` হেল্পার পরিচিতি

`স্ক্যান` হেল্পার (যা `অ্যাকুমুলেট` বা `রিডিউস` নামেও পরিচিত) একটি অ্যাসিঙ্ক ইটারেটরকে রূপান্তরিত করে প্রতিটি মানের উপর একটি অ্যাকুমুলেটর ফাংশন প্রয়োগ করে এবং সঞ্চিত ফলাফল নির্গত করে। এটি অ্যারেতে ব্যবহৃত `রিডিউস` মেথডের মতো, কিন্তু এটি অ্যাসিঙ্ক্রোনাসভাবে এবং ইটারেটরের উপর কাজ করে।

সংক্ষেপে, `স্ক্যান` একটি অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর, একটি অ্যাকুমুলেটর ফাংশন এবং একটি ঐচ্ছিক প্রাথমিক মান নেয়। সোর্স ইটারেটর থেকে নির্গত প্রতিটি মানের জন্য, অ্যাকুমুলেটর ফাংশনটি পূর্ববর্তী সঞ্চিত মান (অথবা যদি এটি প্রথম ইটারেশন হয় তবে প্রাথমিক মান) এবং ইটারেটর থেকে বর্তমান মান দিয়ে কল করা হয়। অ্যাকুমুলেটর ফাংশনের ফলাফল পরবর্তী সঞ্চিত মান হয়ে যায়, যা পরে ফলাফলস্বরূপ অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর দ্বারা নির্গত হয়।

সিনট্যাক্স এবং প্যারামিটার

`স্ক্যান` ব্যবহারের সাধারণ সিনট্যাক্সটি নিম্নরূপ:

            
async function* scan(sourceIterator, accumulator, initialValue) {
  let accumulatedValue = initialValue;
  for await (const value of sourceIterator) {
    accumulatedValue = accumulator(accumulatedValue, value);
    yield accumulatedValue;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

• `sourceIterator`: যে অ্যাসিঙ্ক ইটারেটরটিকে রূপান্তর করতে হবে।
• `accumulator`: একটি ফাংশন যা দুটি আর্গুমেন্ট নেয়: পূর্ববর্তী সঞ্চিত মান এবং ইটারেটর থেকে বর্তমান মান। এটি নতুন সঞ্চিত মান রিটার্ন করা উচিত।
• `initialValue` (ঐচ্ছিক): অ্যাকুমুলেটরের জন্য প্রাথমিক মান। যদি এটি প্রদান না করা হয়, সোর্স ইটারেটরের প্রথম মানটি প্রাথমিক মান হিসাবে ব্যবহৃত হবে, এবং অ্যাকুমুলেটর ফাংশনটি দ্বিতীয় মান থেকে কল করা শুরু হবে।

ব্যবহারের ক্ষেত্র এবং উদাহরণ

`স্ক্যান` হেল্পার অত্যন্ত বহুমুখী এবং অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ডেটা স্ট্রিম জড়িত বিভিন্ন পরিস্থিতিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এখানে কয়েকটি উদাহরণ দেওয়া হলো:

১. চলমান মোট হিসাব করা

ভাবুন আপনার একটি অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর আছে যা লেনদেনের পরিমাণ নির্গত করে। আপনি এই লেনদেনগুলোর একটি চলমান মোট হিসাব করতে `স্ক্যান` ব্যবহার করতে পারেন।

            
async function* generateTransactions() {
  yield 10;
  yield 20;
  yield 30;
}

async function main() {
  const transactions = generateTransactions();
  const runningTotals = scan(transactions, (acc, value) => acc + value, 0);

  for await (const total of runningTotals) {
    console.log(total); // Output: 10, 30, 60
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

এই উদাহরণে, `অ্যাকুমুলেটর` ফাংশনটি কেবল বর্তমান লেনদেনের পরিমাণকে পূর্ববর্তী মোট পরিমাণের সাথে যোগ করে। `initialValue` হিসাবে 0 ব্যবহার করা নিশ্চিত করে যে চলমান মোট শূন্য থেকে শুরু হবে।

২. একটি অ্যারেতে ডেটা সঞ্চয় করা

আপনি একটি অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর থেকে ডেটা একটি অ্যারেতে সঞ্চয় করতে `স্ক্যান` ব্যবহার করতে পারেন। এটি সময়ের সাথে সাথে ডেটা সংগ্রহ এবং ব্যাচ আকারে প্রক্রিয়াকরণের জন্য কার্যকর হতে পারে।

            
async function* fetchData() {
  yield { id: 1, name: 'Alice' };
  yield { id: 2, name: 'Bob' };
  yield { id: 3, name: 'Charlie' };
}

async function main() {
  const dataStream = fetchData();
  const accumulatedData = scan(dataStream, (acc, value) => [...acc, value], []);

  for await (const data of accumulatedData) {
    console.log(data); // Output: [{id: 1, name: 'Alice'}], [{id: 1, name: 'Alice'}, {id: 2, name: 'Bob'}], [{id: 1, name: 'Alice'}, {id: 2, name: 'Bob'}, {id: 3, name: 'Charlie'}]
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

এখানে, `অ্যাকুমুলেটর` ফাংশনটি স্প্রেড অপারেটর (`...`) ব্যবহার করে একটি নতুন অ্যারে তৈরি করে যেখানে পূর্ববর্তী সমস্ত উপাদান এবং বর্তমান মান অন্তর্ভুক্ত থাকে। `initialValue` হলো একটি খালি অ্যারে।

৩. একটি রেট লিমিটার প্রয়োগ করা

একটি আরও জটিল ব্যবহারের ক্ষেত্র হলো একটি রেট লিমিটার প্রয়োগ করা। আপনি `স্ক্যান` ব্যবহার করে একটি নির্দিষ্ট সময় উইন্ডোর মধ্যে করা অনুরোধের সংখ্যা ট্র্যাক করতে পারেন এবং রেট সীমা অতিক্রম করলে পরবর্তী অনুরোধগুলো বিলম্বিত করতে পারেন।

            
async function* generateRequests() {
  // Simulate incoming requests
  yield Date.now();
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 200));
  yield Date.now();
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100));
  yield Date.now();
}

async function main() {
  const requests = generateRequests();
  const rateLimitWindow = 1000; // 1 second
  const maxRequestsPerWindow = 2;

  async function* rateLimitedRequests(source, window, maxRequests) {
    let queue = [];
    for await (const requestTime of source) {
      queue.push(requestTime);
      queue = queue.filter(t => requestTime - t < window);

      if (queue.length > maxRequests) {
        const earliestRequest = queue[0];
        const delay = window - (requestTime - earliestRequest);
        console.log(`Rate limit exceeded. Delaying for ${delay}ms`);
        await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, delay));
      }
      yield requestTime;
    }
  }

  const limited = rateLimitedRequests(requests, rateLimitWindow, maxRequestsPerWindow);

  for await (const requestTime of limited) {
    console.log(`Request processed at ${requestTime}`);
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

এই উদাহরণটি `রেটলিমিটেডরিকোয়েস্টস` ফাংশনের ভিতরে অনুরোধের টাইমস্ট্যাম্পগুলোর একটি কিউ বজায় রাখতে অভ্যন্তরীণভাবে `স্ক্যান` ব্যবহার করে। এটি পরীক্ষা করে যে রেট লিমিট উইন্ডোর মধ্যে অনুরোধের সংখ্যা সর্বাধিক অনুমোদিত সংখ্যা অতিক্রম করেছে কিনা। যদি তা করে, এটি প্রয়োজনীয় বিলম্ব গণনা করে এবং অনুরোধটি পাঠানোর আগে বিরতি দেয়।

৪. একটি রিয়েল-টাইম ডেটা অ্যাগ্রিগেটর তৈরি করা (বিশ্বব্যাপী উদাহরণ)

একটি বিশ্বব্যাপী আর্থিক অ্যাপ্লিকেশনের কথা ভাবুন যা বিভিন্ন এক্সচেঞ্জ থেকে রিয়েল-টাইম স্টক মূল্য একত্রিত করে। একটি অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর নিউ ইয়র্ক স্টক এক্সচেঞ্জ (NYSE), লন্ডন স্টক এক্সচেঞ্জ (LSE), এবং টোকিও স্টক এক্সচেঞ্জ (TSE) এর মতো এক্সচেঞ্জ থেকে মূল্যের আপডেট স্ট্রিম করতে পারে। `স্ক্যান` ব্যবহার করে একটি নির্দিষ্ট স্টকের জন্য সমস্ত এক্সচেঞ্জ জুড়ে চলমান গড় বা উচ্চ/নিম্ন মূল্য বজায় রাখা যেতে পারে।

            
// Simulate streaming stock prices from different exchanges
async function* generateStockPrices() {
  yield { exchange: 'NYSE', symbol: 'AAPL', price: 170.50 };
  yield { exchange: 'LSE', symbol: 'AAPL', price: 170.75 };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 50));
  yield { exchange: 'TSE', symbol: 'AAPL', price: 170.60 };
}

async function main() {
  const stockPrices = generateStockPrices();

  // Use scan to calculate a running average price
  const runningAverages = scan(
    stockPrices,
    (acc, priceUpdate) => {
      const { total, count } = acc;
      return { total: total + priceUpdate.price, count: count + 1 };
    },
    { total: 0, count: 0 }
  );

  for await (const averageData of runningAverages) {
    const averagePrice = averageData.total / averageData.count;
    console.log(`Running average price: ${averagePrice.toFixed(2)}`);
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

এই উদাহরণে, `অ্যাকুমুলেটর` ফাংশনটি মূল্যের চলমান মোট এবং প্রাপ্ত আপডেটের সংখ্যা গণনা করে। চূড়ান্ত গড় মূল্য তখন এই সঞ্চিত মানগুলো থেকে গণনা করা হয়। এটি বিভিন্ন বিশ্বব্যাপী বাজারে স্টক মূল্যের একটি রিয়েল-টাইম ভিউ প্রদান করে।

৫. বিশ্বব্যাপী ওয়েবসাইটের ট্র্যাফিক বিশ্লেষণ করা

কল্পনা করুন একটি বিশ্বব্যাপী ওয়েব অ্যানালিটিক্স প্ল্যাটফর্ম যা সারা বিশ্বে অবস্থিত সার্ভারগুলো থেকে ওয়েবসাইট পরিদর্শনের ডেটা স্ট্রিম গ্রহণ করে। প্রতিটি ডেটা পয়েন্ট একজন ব্যবহারকারীর ওয়েবসাইট পরিদর্শনকে প্রতিনিধিত্ব করে। `স্ক্যান` ব্যবহার করে, আমরা রিয়েল টাইমে দেশ অনুযায়ী পেজ ভিউয়ের প্রবণতা বিশ্লেষণ করতে পারি। ধরা যাক ডেটাটি এইরকম: `{ country: "US", page: "homepage", timestamp: 1678886400 }`।

            
async function* generateWebsiteVisits() {
  yield { country: 'US', page: 'homepage', timestamp: Date.now() };
  yield { country: 'CA', page: 'product', timestamp: Date.now() };
  yield { country: 'UK', page: 'blog', timestamp: Date.now() };
  yield { country: 'US', page: 'product', timestamp: Date.now() };
}

async function main() {
  const visitStream = generateWebsiteVisits();

  const pageViewCounts = scan(
    visitStream,
    (acc, visit) => {
      const { country } = visit;
      const newAcc = { ...acc };
      newAcc[country] = (newAcc[country] || 0) + 1;
      return newAcc;
    },
    {}
  );

  for await (const counts of pageViewCounts) {
    console.log('Page view counts by country:', counts);
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

এখানে, `অ্যাকুমুলেটর` ফাংশনটি প্রতিটি দেশের জন্য একটি কাউন্টার আপডেট করে। আউটপুটটি নতুন ভিজিট ডেটা আসার সাথে সাথে প্রতিটি দেশের জন্য সঞ্চিত পেজ ভিউয়ের সংখ্যা দেখাবে।

`স্ক্যান` ব্যবহারের সুবিধা

অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ডেটা স্ট্রিম নিয়ে কাজ করার সময় `স্ক্যান` হেল্পার বেশ কিছু সুবিধা প্রদান করে:

• ডিক্লারেটিভ স্টাইল: `স্ক্যান` আপনাকে ক্রমপুঞ্জিত প্রক্রিয়াকরণের যুক্তি একটি ঘোষণামূলক এবং সংক্ষিপ্ত উপায়ে প্রকাশ করতে দেয়, যা কোডের পঠনযোগ্যতা এবং রক্ষণাবেক্ষণযোগ্যতা উন্নত করে।
• অ্যাসিঙ্ক্রোনাস হ্যান্ডলিং: এটি অ্যাকুমুলেটর ফাংশনের মধ্যে অ্যাসিঙ্ক্রোনাস অপারেশনগুলোকে নির্বিঘ্নে পরিচালনা করে, যা I/O-বাউন্ড টাস্ক জড়িত জটিল পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• রিয়েল-টাইম প্রসেসিং: `স্ক্যান` ডেটা স্ট্রিমের রিয়েল-টাইম প্রক্রিয়াকরণ সক্ষম করে, যা আপনাকে পরিবর্তন ঘটার সাথে সাথে প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়।
• কম্পোজিবিলিটি: এটি অন্যান্য অ্যাসিঙ্ক ইটারেটর হেল্পারদের সাথে সহজে কম্পোজ করা যেতে পারে যাতে জটিল ডেটা প্রসেসিং পাইপলাইন তৈরি করা যায়।

`স্ক্যান` ইমপ্লিমেন্ট করা (যদি এটি উপলব্ধ না থাকে)

যদিও কিছু লাইব্রেরি একটি বিল্ট-ইন `স্ক্যান` হেল্পার প্রদান করে, প্রয়োজনে আপনি সহজেই নিজেরটি তৈরি করতে পারেন। এখানে একটি সহজ ইমপ্লিমেন্টেশন দেওয়া হলো:

            
async function* scan(sourceIterator, accumulator, initialValue) {
  let accumulatedValue = initialValue;
  let first = true;
  for await (const value of sourceIterator) {
    if (first && initialValue === undefined) {
      accumulatedValue = value;
      first = false;
    } else {
      accumulatedValue = accumulator(accumulatedValue, value);
    }
    yield accumulatedValue;
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

এই ইমপ্লিমেন্টেশনটি সোর্স ইটারেটরের উপর দিয়ে ইটারেট করে এবং প্রতিটি মানের উপর অ্যাকুমুলেটর ফাংশন প্রয়োগ করে, সঞ্চিত ফলাফল প্রদান করে। এটি সেই কেসটিও হ্যান্ডেল করে যেখানে কোনো `initialValue` প্রদান করা হয় না, সোর্স ইটারেটরের প্রথম মানটিকে প্রাথমিক মান হিসাবে ব্যবহার করে।

`রিডিউস`-এর সাথে তুলনা

`স্ক্যান` এবং `রিডিউস`-এর মধ্যে পার্থক্য করা গুরুত্বপূর্ণ। যদিও উভয়ই ইটারেটরের উপর কাজ করে এবং একটি অ্যাকুমুলেটর ফাংশন ব্যবহার করে, তাদের আচরণ এবং আউটপুটে ভিন্নতা রয়েছে।

• `স্ক্যান` প্রতিটি ইটারেশনের জন্য সঞ্চিত মানটি নির্গত করে, যা সঞ্চয়নের একটি চলমান ইতিহাস প্রদান করে।
• `রিডিউস` ইটারেটরের সমস্ত উপাদান প্রক্রিয়াকরণের পরে শুধুমাত্র চূড়ান্ত সঞ্চিত মানটি নির্গত করে।

অতএব, `স্ক্যান` সেইসব পরিস্থিতির জন্য উপযুক্ত যেখানে আপনাকে সঞ্চয়নের মধ্যবর্তী অবস্থাগুলো ট্র্যাক করতে হবে, যখন `রিডিউস` উপযুক্ত যেখানে আপনার শুধুমাত্র চূড়ান্ত ফলাফল প্রয়োজন।

ত্রুটি হ্যান্ডলিং

অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ইটারেটর এবং `স্ক্যান` নিয়ে কাজ করার সময়, ত্রুটিগুলো সুন্দরভাবে পরিচালনা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ইটারেশন প্রক্রিয়ার সময় বা অ্যাকুমুলেটর ফাংশনের মধ্যে ত্রুটি ঘটতে পারে। আপনি এই ত্রুটিগুলো ধরতে এবং পরিচালনা করতে `try...catch` ব্লক ব্যবহার করতে পারেন।

            
async function* generatePotentiallyFailingData() {
  yield 1;
  yield 2;
  throw new Error('Something went wrong!');
  yield 3;
}

async function main() {
  const dataStream = generatePotentiallyFailingData();

  try {
    const accumulatedData = scan(dataStream, (acc, value) => acc + value, 0);

    for await (const data of accumulatedData) {
      console.log(data);
    }
  } catch (error) {
    console.error('An error occurred:', error);
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

এই উদাহরণে, `try...catch` ব্লকটি `generatePotentiallyFailingData` ইটারেটর দ্বারা থ্রো করা ত্রুটিটি ধরে। এরপর আপনি ত্রুটিটি যথাযথভাবে পরিচালনা করতে পারেন, যেমন এটি লগ করা বা অপারেশনটি পুনরায় চেষ্টা করা।

উপসংহার

`স্ক্যান` হেল্পারটি জাভাস্ক্রিপ্ট অ্যাসিঙ্ক ইটারেটরে অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ক্রমপুঞ্জিত প্রক্রিয়াকরণ সম্পাদনের জন্য একটি শক্তিশালী টুল। এটি আপনাকে জটিল ডেটা রূপান্তরকে একটি ঘোষণামূলক এবং সংক্ষিপ্ত পদ্ধতিতে প্রকাশ করতে, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস অপারেশনগুলোকে সুন্দরভাবে পরিচালনা করতে এবং রিয়েল-টাইমে ডেটা স্ট্রিম প্রক্রিয়া করতে সক্ষম করে। এর কার্যকারিতা এবং ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলো বোঝার মাধ্যমে, আপনি আরও শক্তিশালী এবং দক্ষ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস অ্যাপ্লিকেশন তৈরি করতে `স্ক্যান` ব্যবহার করতে পারেন। আপনি চলমান মোট হিসাব করছেন, অ্যারেতে ডেটা সংগ্রহ করছেন, রেট লিমিটার প্রয়োগ করছেন, বা রিয়েল-টাইম ডেটা অ্যাগ্রিগেটর তৈরি করছেন, `স্ক্যান` আপনার কোডকে সহজ করতে পারে এবং এর সামগ্রিক পারফরম্যান্স উন্নত করতে পারে। ত্রুটি হ্যান্ডলিং বিবেচনা করতে এবং আপনার অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ডেটা স্ট্রিম প্রক্রিয়াকরণের সময় মধ্যবর্তী সঞ্চিত মানগুলোতে অ্যাক্সেসের প্রয়োজন হলে `রিডিউস`-এর পরিবর্তে `স্ক্যান` বেছে নিতে ভুলবেন না। RxJS-এর মতো লাইব্রেরিগুলো অন্বেষণ করা রিঅ্যাকটিভ প্রোগ্রামিং প্যারাডাইমের মধ্যে `স্ক্যান`-এর আপনার বোঝাপড়া এবং ব্যবহারিক প্রয়োগকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে।