JavaScripti asünkroonse iteraatori abilise orkestraator: asünkroonse voo koordineerimine

Asünkroonprogramm on kaasaegse JavaScripti arenduse jaoks fundamentaalne, eriti kui tegemist on I/O operatsioonide, võrgupäringute ja reaalajas andmevoogudega. Asünkroonsete iteraatorite ja asünkroonsete generaatorite kasutuselevõtt ECMAScript 2018-s pakkus võimsaid tööriistu asünkroonsete andmeseeriate haldamiseks. Sellele alusele tuginedes pakuvad asünkroonse iteraatori abilised sujuvamat lähenemisviisi nende voogude koordineerimiseks ja teisendamiseks. See põhjalik juhend uurib, kuidas kasutada neid abilisi keerukate asünkroonsete andmevoogude tõhusaks orkestreerimiseks.

Asünkroonsete iteraatorite ja asünkroonsete generaatorite mõistmine

Enne asünkroonse iteraatori abiliste juurde sukeldumist on oluline mõista aluseks olevaid kontseptsioone:

Asünkroonsed iteraatorid

Asünkroonne iteraator on objekt, mis vastab iteraatori protokollile, kuid meetod next() tagastab Promise'i. See võimaldab väärtuste asünkroonset hankimist järjestusest. Asünkroonne iteraator võimaldab teil itereerida üle andmete, mis saabuvad asünkroonselt, näiteks andmed andmebaasist või võrguvoost. Mõelge sellele kui konveierlindile, mis edastab järgmise üksuse alles siis, kui see on valmis, mida näitab Promise'i lahendamine.

Näide:

Kaaluge andmete toomist lehekülgede kaupa API-st:

            
async function* fetchPaginatedData(url) {
  let nextPageUrl = url;

  while (nextPageUrl) {
    const response = await fetch(nextPageUrl);
    const data = await response.json();

    for (const item of data.items) {
      yield item;
    }

    nextPageUrl = data.next_page_url;
  }
}

// Usage
const dataStream = fetchPaginatedData('https://api.example.com/data?page=1');

for await (const item of dataStream) {
  console.log(item);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites on fetchPaginatedData asünkroonne generaatorfunktsioon. See toob andmeid lehekülgede kaupa ja tagastab iga üksuse eraldi. Tsükkel for await...of tarbib asünkroonset iteraatorit, töödeldes iga üksust selle kättesaadavaks saamisel.

Asünkroonsed generaatorid

Asünkroonsed generaatorid on funktsioonid, mis on deklareeritud süntaksiga async function*. Need võimaldavad teil asünkroonselt genereerida väärtuste jada, kasutades märksõna yield. Iga yield-lause peatab funktsiooni täitmise, kuni iteraator on tagastatud väärtuse tarbinud. See on väga oluline toimingute käsitlemisel, mis võtavad aega, näiteks võrgupäringud või keerulised arvutused. Asünkroonsed generaatorid on kõige tavalisem viis asünkroonsete iteraatorite loomiseks.

Näide: (Jätkub eelmisest)

Funktsioon fetchPaginatedData on asünkroonne generaator. See toob asünkroonselt andmeid API-st, töötleb neid ja tagastab üksikud üksused. Kasutamine await tagab, et iga andmeleht tuuakse enne töötlemist täielikult. Peamine on märksõna yield, mis teeb sellest funktsioonist asünkroonse generaatori.

Asünkroonse iteraatori abiliste tutvustus

Asünkroonse iteraatori abilised on meetodite komplekt, mis pakub funktsionaalset ja deklaratiivset viisi asünkroonsete iteraatorite manipuleerimiseks. Need pakuvad võimsaid tööriistu asünkroonsete andmevoogude filtreerimiseks, kaardistamiseks, vähendamiseks ja tarbimiseks. Need abilised on loodud olema aheldatavad, võimaldades teil hõlpsalt luua keerukaid andmetöötlusliine. Need on analoogsed massiivimeetoditega nagu map, filter ja reduce, kuid toimivad asünkroonsetel andmetel.

Peamised asünkroonse iteraatori abilised:

• map: teisendab iga väärtuse voos.
• filter: valib väärtused, mis vastavad teatud tingimusele.
• take: piirab voost võetavate väärtuste arvu.
• drop: jätab vahele määratud arvu väärtusi.
• toArray: kogub kõik väärtused massiivi.
• forEach: täidab funktsiooni iga väärtuse jaoks (kõrvalmõjude jaoks).
• reduce: akumuleerib voost ühe väärtuse.
• some: kontrollib, kas vähemalt üks väärtus vastab tingimusele.
• every: kontrollib, kas kõik väärtused vastavad tingimusele.
• find: tagastab esimese väärtuse, mis vastab tingimusele.
• flatMap: kaardistab iga väärtuse asünkroonseks iteraatoriks ja tasandab tulemuse.

Need abilised pole veel kõigis JavaScripti keskkondades loomulikult saadaval. Kuid saate kasutada polütäidet või teeki nagu core-js või neid ise rakendada.

Asünkroonsete voogude orkestreerimine abilistega

Asünkroonse iteraatori abiliste tegelik jõud peitub nende võimes orkestreerida keerukaid asünkroonseid andmevooge. Aheldades need abilised kokku, saate luua keerukaid andmetöötlusliine, mis on nii loetavad kui ka hooldatavad.

Näide: andmete teisendamine ja filtreerimine

Kujutage ette, et teil on andmevoog kasutaja andmetega andmebaasist ja soovite välja filtreerida mitteaktiivsed kasutajad ja teisendada nende andmed lihtsustatud vormingusse.

            
async function* fetchUsers() {
  // Simulate fetching users from a database
  const users = [
    { id: 1, name: 'Alice', isActive: true,  country: 'USA' },
    { id: 2, name: 'Bob',   isActive: false, country: 'Canada' },
    { id: 3, name: 'Charlie', isActive: true,  country: 'UK' },
    { id: 4, name: 'David',   isActive: true,  country: 'Germany' }
  ];

  for (const user of users) {
    yield user;
  }
}

async function processUsers() {
  const userStream = fetchUsers();

  const processedUsers = userStream
    .filter(async user => user.isActive)
    .map(async user => ({
      id: user.id,
      name: user.name,
      location: user.country
    }));

  for await (const user of processedUsers) {
    console.log(user);
  }
}

processUsers();

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites toome kõigepealt kasutajad andmebaasist (siin simuleeritud). Seejärel kasutame filter ainult aktiivsete kasutajate valimiseks ja map nende andmete lihtsamasse vormingusse teisendamiseks. Saadud voog processedUsers sisaldab ainult aktiivsete kasutajate töödeldud andmeid.

Näide: andmete agregeerimine

Oletame, et teil on tehinguandmete voog ja soovite arvutada tehingu kogusumma.

            
async function* fetchTransactions() {
  // Simulate fetching transactions
  const transactions = [
    { id: 1, amount: 100, currency: 'USD' },
    { id: 2, amount: 200, currency: 'EUR' },
    { id: 3, amount: 50,  currency: 'USD' },
    { id: 4, amount: 150, currency: 'GBP' }
  ];

  for (const transaction of transactions) {
    yield transaction;
  }
}

async function calculateTotalAmount() {
  const transactionStream = fetchTransactions();

  const totalAmount = await transactionStream.reduce(async (acc, transaction) => {
    // Simulate currency conversion to USD
    const convertedAmount = await convertToUSD(transaction.amount, transaction.currency);
    return acc + convertedAmount;
  }, 0);

  console.log('Total Amount (USD):', totalAmount);
}

async function convertToUSD(amount, currency) {
  // Simulate currency conversion (replace with a real API call)
  const exchangeRates = {
    'USD': 1,
    'EUR': 1.1,
    'GBP': 1.3
  };

  return amount * exchangeRates[currency];
}

calculateTotalAmount();

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites kasutame reduce tehingute kogusumma akumuleerimiseks. Funktsioon convertToUSD simuleerib valuuta teisendamist (tavaliselt kasutaksite tootmiskeskkonnas tegelikku valuutakonverteerimise API-t). See näitab, kuidas asünkroonse iteraatori abilisi saab kasutada keerukate agregeerimiste tegemiseks asünkroonsetel andmevoogudel.

Näide: vigade käsitlemine ja uuesti proovimine

Asünkroonsete toimingutega töötamisel on ülioluline vigade sujuv käsitlemine. Vastupidavate andmetöötlusliinide loomiseks saate kasutada asünkroonse iteraatori abilisi koos veakäsitlustehnikatega.

            
async function* fetchDataWithRetries(url, maxRetries = 3) {
  for (let attempt = 1; attempt <= maxRetries; attempt++) {
    try {
      const response = await fetch(url);
      if (!response.ok) {
        throw new Error(`HTTP error! status: ${response.status}`);
      }
      const data = await response.json();
      yield data;
      return; // Success, exit the loop
    } catch (error) {
      console.error(`Attempt ${attempt} failed: ${error.message}`);
      if (attempt === maxRetries) {
        throw error; // Re-throw the error if all retries failed
      }
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000)); // Wait before retrying
    }
  }
}

async function processData() {
  const dataStream = fetchDataWithRetries('https://api.example.com/unreliable_data');

  try {
    for await (const data of dataStream) {
      console.log('Data:', data);
    }
  } catch (error) {
    console.error('Failed to fetch data after multiple retries:', error.message);
  }
}

processData();

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites üritab fetchDataWithRetries tuua andmeid URL-ilt, proovides kuni maxRetries korda, kui ilmneb viga. See näitab, kuidas oma asünkroonsetesse andmevoogudesse vastupidavust sisse ehitada. Seejärel saate seda andmevoogu veelgi töödelda asünkroonse iteraatori abiliste abil.

Praktilised kaalutlused ja parimad praktikad

Asünkroonse iteraatori abilistega töötamisel pidage meeles järgmisi kaalutlusi:

• Veakäsitlus: Käsitlege vigu alati asjakohaselt, et vältida rakenduse krahhi. Kasutage plokke try...catch ja kaaluge veakäsitlusteekide või vahevara kasutamist.
• Ressursside haldamine: Veenduge, et hallate ressursse õigesti, näiteks sulgete ühendused andmebaaside või võrguvoogudega, et vältida mälulekkeid.
• Samaaegsus: Olge teadlik oma koodi samaaegsuse mõjust. Vältige põhivoo blokeerimist ja kasutage asünkroonseid toiminguid, et hoida oma rakendus reageerivana.
• Tagasurve: Arvestage tagasurve võimalusega, kus andmetootja genereerib andmeid kiiremini, kui tarbija neid töödelda suudab. Rakendage strateegiaid tagasurve käsitlemiseks, näiteks puhverdamine või piiramine.
• Polütäited: Kuna asünkroonse iteraatori abilised pole veel universaalselt toetatud, kasutage polütäiteid või teeke nagu core-js, et tagada ühilduvus erinevates keskkondades.
• Jõudlus: Kuigi asünkroonse iteraatori abilised pakuvad mugavat ja loetavat viisi asünkroonsete andmete töötlemiseks, olge teadlik jõudlusest. Väga suurte andmekogumite või jõudluskriitiliste rakenduste puhul kaaluge alternatiivseid lähenemisviise, näiteks voogude otsest kasutamist.
• Loetavus: Kuigi keerukad asünkroonse iteraatori abiliste ahelad võivad olla võimsad, seadke prioriteediks loetavus. Jagage keerukad toimingud väiksemateks, hästi nimetatud funktsioonideks või kasutage kommentaare, et selgitada iga sammu eesmärki.

Kasutusjuhtumid ja reaalsed näited

Asünkroonse iteraatori abilised on rakendatavad paljudes stsenaariumides:

• Reaalajas andmete töötlemine: Reaalajas andmevoogude töötlemine sellistest allikatest nagu sotsiaalmeedia vooged või finantsturud. Saate kasutada asünkroonse iteraatori abilisi andmete filtreerimiseks, teisendamiseks ja agregeerimiseks reaalajas.
• Andmetöötlusliinid: Andmetöötlusliinide loomine ETL (Extract, Transform, Load) protsesside jaoks. Saate kasutada asünkroonse iteraatori abilisi andmete ekstraktimiseks erinevatest allikatest, teisendada need ühtsesse vormingusse ja laadida need andmelattu.
• Mikroteenuste side: Mikroteenuste vahelise asünkroonse side käsitlemine. Saate kasutada asünkroonse iteraatori abilisi sõnumijärjekordadest või sündmuste voogudest pärit sõnumite töötlemiseks.
• IoT rakendused: Andmete töötlemine IoT seadmetest. Saate kasutada asünkroonse iteraatori abilisi sensorite andmete filtreerimiseks, agregeerimiseks ja analüüsimiseks.
• Mängude arendus: Asünkroonsete mängusündmuste ja andmevärskenduste käsitlemine. Saate kasutada asünkroonse iteraatori abilisi mängu oleku ja kasutajate interaktsioonide haldamiseks.

Näide: aktsiaturu andmete töötlemine

Kujutage ette aktsiaturu andmete voo saamist finants-API-st. Saate kasutada asünkroonse iteraatori abilisi konkreetsete aktsiate filtreerimiseks, liikuvate keskmiste arvutamiseks ja hoiatuste käivitamiseks teatud tingimuste alusel.

            
async function* fetchStockTickerData() {
  // Simulate fetching stock ticker data
  const stockData = [
    { symbol: 'AAPL', price: 150.25 },
    { symbol: 'GOOG', price: 2700.50 },
    { symbol: 'MSFT', price: 300.75 },
    { symbol: 'AAPL', price: 150.50 },
    { symbol: 'GOOG', price: 2701.00 },
    { symbol: 'MSFT', price: 301.00 }
  ];

  for (const data of stockData) {
    yield data;
  }
}

async function processStockData() {
  const stockStream = fetchStockTickerData();

  const appleData = stockStream
    .filter(async data => data.symbol === 'AAPL')
    .map(async data => ({
      symbol: data.symbol,
      price: data.price,
      timestamp: new Date()
    }));

  for await (const data of appleData) {
    console.log('Apple Data:', data);
  }
}

processStockData();

            

              
                Copy
              
            
          

Järeldus

Asünkroonse iteraatori abilised pakuvad võimsat ja elegantset viisi asünkroonsete andmevoogude orkestreerimiseks JavaScriptis. Neid abilisi kasutades saate luua keerukaid andmetöötlusliine, mis on nii loetavad kui ka hooldatavad. Asünkroonprogramm muutub kaasaegses JavaScripti arenduses üha olulisemaks ja asünkroonse iteraatori abilised on väärtuslik tööriist asünkroonsete andmevoogude tõhusaks haldamiseks. Mõistes aluseks olevaid kontseptsioone ja järgides parimaid tavasid, saate avada asünkroonse iteraatori abiliste täieliku potentsiaali ning luua tugevaid ja skaleeritavaid rakendusi.

Kuna JavaScripti ökosüsteem areneb, oodake asünkroonse iteraatori abiliste edasisi täiustusi ja laiemat kasutuselevõttu, muutes need iga JavaScripti arendaja tööriistakomplekti oluliseks osaks. Võtke omaks need tööriistad ja tehnikad, et ehitada tõhusamaid, reageerivamaid ja usaldusväärsemaid rakendusi tänapäeva asünkroonses maailmas.

Tegevused:

• Alustage asünkroonsetes koodides asünkroonsete iteraatorite ja asünkroonsete generaatorite kasutamist.
• Katsetage andmevoogude teisendamiseks ja töötlemiseks asünkroonse iteraatori abilistega.
• Laiema ühilduvuse tagamiseks kaaluge polütäite või teegi nagu core-js kasutamist.
• Asünkroonsete toimingutega töötamisel keskenduge vigade käsitlemisele ja ressursside haldamisele.
• Jagage keerukad toimingud väiksemateks ja hallatavamateks sammudeks.

Asünkroonse iteraatori abiliste valdamise abil saate oluliselt parandada oma võimet käsitleda asünkroonseid andmevooge ning ehitada keerukamaid ja skaleeritavamaid JavaScripti rakendusi. Ärge unustage oma asünkroonsete andmetöötlusliinide kujundamisel seada prioriteediks loetavus, hooldatavus ja jõudlus.