JavaScript'i asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonid: asünkroonsete voogude kombineerimine Zip-iga

Asünkroonne programmeerimine on kaasaegse JavaScripti arenduse nurgakivi, mis võimaldab meil käsitleda operatsioone, mis ei blokeeri põhilõime. Asünkroonsete iteraatorite ja generaatorite kasutuselevõtuga on asünkroonsete andmevoogude haldamine muutunud lihtsamaks ja elegantsemaks. Nüüd, asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonide tulekuga, saame nende voogude manipuleerimiseks veelgi võimsamaid tööriistu. Üks eriti kasulik abifunktsioon on zip, mis võimaldab meil kombineerida mitu asünkroonset voogu üheks korteežide vooks. See blogipostitus süveneb zip-abifunktsiooni, uurides selle funktsionaalsust, kasutusjuhtumeid ja praktilisi näiteid.

Asünkroonsete iteraatorite ja generaatorite mõistmine

Enne zip-abifunktsiooni süvenemist tuletame lühidalt meelde asünkroonsed iteraatorid ja generaatorid:

• Asünkroonsed iteraatorid: Objekt, mis vastab iteraatori protokollile, kuid töötab asünkroonselt. Sellel on next() meetod, mis tagastab lubaduse (promise), mis laheneb iteraatori tulemusobjektiks ({ value: any, done: boolean }).
• Asünkroonsed generaatorid: Funktsioonid, mis tagastavad asünkroonsete iteraatorite objekte. Nad kasutavad async ja yield võtmesõnu väärtuste asünkroonseks tootmiseks.

Siin on lihtne näide asünkroonsest generaatorist:

async function* generateNumbers(count) {
  for (let i = 0; i < count; i++) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100)); // Simuleerib asünkroonset operatsiooni
    yield i;
  }
}

See generaator väljastab numbreid 0 kuni count - 1, 100ms viivitusega iga väljastuse vahel.

Sissejuhatus asünkroonse iteraatori abifunktsiooni: Zip

zip-abifunktsioon on staatiline meetod, mis on lisatud AsyncIterator prototüübile (või saadaval globaalse funktsioonina, olenevalt keskkonnast). See võtab argumentideks mitu asünkroonset iteraatorit (või asünkroonset itereeritavat) ja tagastab uue asünkroonse iteraatori. See uus iteraator väljastab massiive (korteeže), kus iga element massiivis pärineb vastavast sisenditeraatorist. Iteratsioon peatub, kui mõni sisenditeraatoritest on ammendunud.

Põhimõtteliselt ühendab zip mitu asünkroonset voogu samm-sammult, sarnaselt kahe lukuga tõmbluku ühendamisele. See on eriti kasulik, kui peate töötlema andmeid mitmest allikast samaaegselt.

Süntaks

AsyncIterator.zip(iterator1, iterator2, ..., iteratorN);

Tagastatav väärtus

Asünkroonne iteraator, mis väljastab väärtuste massiive, kus iga väärtus on võetud vastavast sisenditeraatorist. Kui mõni sisenditeraator on juba suletud või viskab vea, sulgub ka tulemuseks olev iteraator või viskab vea.

Asünkroonse iteraatori abifunktsiooni Zip kasutusjuhud

zip-abifunktsioon avab mitmesuguseid võimsaid kasutusvõimalusi. Siin on mõned levinumad stsenaariumid:

1. Andmete kombineerimine mitmest API-st: Kujutage ette, et peate hankima andmeid kahest erinevast API-st ja kombineerima tulemused ühise võtme (nt kasutaja ID) alusel. Saate luua asünkroonsed iteraatorid iga API andmevoo jaoks ja seejärel kasutada zip-i nende koos töötlemiseks.
2. Reaalajas andmevoogude töötlemine: Rakendustes, mis tegelevad reaalajas andmetega (nt finantsturud, andurite andmed), võib teil olla mitu uuenduste voogu. zip aitab teil neid uuendusi reaalajas korreleerida. Näiteks pakkumise ja küsimise hindade kombineerimine erinevatelt börsidelt keskmise hinna arvutamiseks.
3. Paralleelne andmetöötlus: Kui teil on mitu asünkroonset ülesannet, mida tuleb seotud andmetel sooritada, saate zip-i abil koordineerida täitmist ja kombineerida tulemusi.
4. Kasutajaliidese uuenduste sünkroniseerimine: Eesrakenduste arenduses võib teil olla mitu asünkroonset operatsiooni, mis peavad enne kasutajaliidese uuendamist lõpule jõudma. zip aitab teil neid operatsioone sünkroniseerida ja käivitada kasutajaliidese uuenduse, kui kõik operatsioonid on lõppenud.

Praktilised näited

Illustreerime zip-abifunktsiooni mõne praktilise näitega.

Näide 1: Kahe asünkroonse generaatori zippimine

See näide demonstreerib, kuidas zippida kahte lihtsat asünkroonset generaatorit, mis toodavad numbrite ja tähtede jadasid:

async function* generateNumbers(count) {
  for (let i = 1; i <= count; i++) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 50));
    yield i;
  }
}

async function* generateLetters(count) {
  const letters = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz';
  for (let i = 0; i < count; i++) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 75));
    yield letters[i];
  }
}

async function main() {
  const numbers = generateNumbers(5);
  const letters = generateLetters(5);

  const zipped = AsyncIterator.zip(numbers, letters);

  for await (const [number, letter] of zipped) {
    console.log(`Number: ${number}, Letter: ${letter}`);
  }
}

main();
// Oodatav väljund (järjekord võib asünkroonse olemuse tõttu veidi erineda):
// Number: 1, Letter: a
// Number: 2, Letter: b
// Number: 3, Letter: c
// Number: 4, Letter: d
// Number: 5, Letter: e

Näide 2: Andmete kombineerimine kahest näidis-API-st

See näide simuleerib andmete hankimist kahest erinevast API-st ja tulemuste kombineerimist kasutaja ID alusel:

async function* fetchUserData(userIds) {
  for (const userId of userIds) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100));
    yield { userId, name: `User ${userId}`, country: (userId % 2 === 0 ? 'USA' : 'Canada') };
  }
}

async function* fetchUserPreferences(userIds) {
  for (const userId of userIds) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 150));
    yield { userId, theme: (userId % 3 === 0 ? 'dark' : 'light'), notifications: true };
  }
}

async function main() {
  const userIds = [1, 2, 3, 4, 5];
  const userData = fetchUserData(userIds);
  const userPreferences = fetchUserPreferences(userIds);

  const zipped = AsyncIterator.zip(userData, userPreferences);

  for await (const [user, preferences] of zipped) {
    if (user.userId === preferences.userId) {
      console.log(`User ID: ${user.userId}, Name: ${user.name}, Country: ${user.country}, Theme: ${preferences.theme}, Notifications: ${preferences.notifications}`);
    } else {
      console.log(`Mismatched user data for ID: ${user.userId}`);
    }
  }
}

main();
// Oodatav väljund:
// User ID: 1, Name: User 1, Country: Canada, Theme: light, Notifications: true
// User ID: 2, Name: User 2, Country: USA, Theme: light, Notifications: true
// User ID: 3, Name: User 3, Country: Canada, Theme: dark, Notifications: true
// User ID: 4, Name: User 4, Country: USA, Theme: light, Notifications: true
// User ID: 5, Name: User 5, Country: Canada, Theme: light, Notifications: true

Näide 3: ReadableStreamide käsitlemine

See näide näitab, kuidas kasutada zip-abifunktsiooni ReadableStream-i instantsidega. See on eriti oluline võrgust või failidest pärinevate voogandmete käsitlemisel.

async function* readableStreamToAsyncGenerator(stream) {
  const reader = stream.getReader();
  try {
    while (true) {
      const { done, value } = await reader.read();
      if (done) return;
      yield value;
    }
  } finally {
    reader.releaseLock();
  }
}

async function main() {
  const stream1 = new ReadableStream({
    start(controller) {
      controller.enqueue('Stream 1 - Part 1\n');
      controller.enqueue('Stream 1 - Part 2\n');
      controller.close();
    }
  });

  const stream2 = new ReadableStream({
    start(controller) {
      controller.enqueue('Stream 2 - Line A\n');
      controller.enqueue('Stream 2 - Line B\n');
      controller.enqueue('Stream 2 - Line C\n');
      controller.close();
    }
  });

  const asyncGen1 = readableStreamToAsyncGenerator(stream1);
  const asyncGen2 = readableStreamToAsyncGenerator(stream2);

  const zipped = AsyncIterator.zip(asyncGen1, asyncGen2);

  for await (const [chunk1, chunk2] of zipped) {
    console.log(`Stream 1: ${chunk1}, Stream 2: ${chunk2}`);
  }
}

main();
// Oodatav väljund (järjekord võib erineda):
// Stream 1: Stream 1 - Part 1\n, Stream 2: Stream 2 - Line A\n
// Stream 1: Stream 1 - Part 2\n, Stream 2: Stream 2 - Line B\n
// Stream 1: undefined, Stream 2: Stream 2 - Line C\n

Olulised märkused ReadableStreamide kohta: Kui üks voog lõpeb enne teist, jätkab zip-abifunktsioon itereerimist, kuni kõik vood on ammendunud. Seetõttu võite kohata undefined väärtusi voogude puhul, mis on juba lõpule jõudnud. Veakäsitlus readableStreamToAsyncGenerator-i sees on kriitilise tähtsusega, et vältida käsitlemata tagasilükkamisi ja tagada voo korrektne sulgemine.

Veakäsitlus

Asünkroonsete operatsioonidega töötamisel on robustne veakäsitlus hädavajalik. Siin on, kuidas käsitleda vigu zip-abifunktsiooni kasutamisel:

• Try-Catch plokid: Ümbritsege for await...of tsükkel try-catch plokiga, et püüda kinni kõik erandid, mida iteraatorid võivad visata.
• Vigade edastamine: Kui mõni sisenditeraator viskab vea, edastab zip-abifunktsioon selle vea tulemuseks olevale iteraatorile. Veenduge, et käsitlete neid vigu sujuvalt, et vältida rakenduse krahhe.
• Tühistamine: Kaaluge tühistamise toe lisamist oma asünkroonsetele iteraatoritele. Kui üks iteraator ebaõnnestub või tühistatakse, võiksite tühistada ka teised iteraatorid, et vältida asjatut tööd. See on eriti oluline pikaajaliste operatsioonide puhul.

async function main() {
  async function* generateWithError(count) {
    for (let i = 0; i < count; i++) {
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100));
      if (i === 2) {
        throw new Error('Simuleeritud viga');
      }
      yield i;
    }
  }

  const numbers1 = generateNumbers(5);
  const numbers2 = generateWithError(5);

  try {
    const zipped = AsyncIterator.zip(numbers1, numbers2);

    for await (const [num1, num2] of zipped) {
      console.log(`Number 1: ${num1}, Number 2: ${num2}`);
    }
  } catch (error) {
    console.error(`Error: ${error.message}`);
  }
}

Brauseri ja Node.js-i ühilduvus

Asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonid on JavaScriptis suhteliselt uus funktsioon. Brauserite tugi asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonidele areneb. Kontrollige MDN dokumentatsioonist uusimat ühilduvusteavet. Vanemate brauserite toetamiseks võib olla vajalik kasutada polüfille või transpilereid (nagu Babel).

Node.js-is on asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonid saadaval uuemates versioonides (tavaliselt Node.js 18+). Veenduge, et kasutate nende funktsioonide ärakasutamiseks ühilduvat Node.js-i versiooni. Selle kasutamiseks pole vaja importida, see on globaalne objekt.

Alternatiivid AsyncIterator.zip-ile

Enne kui AsyncIterator.zip laialdaselt kättesaadavaks muutus, tuginesid arendajad sageli sarnase funktsionaalsuse saavutamiseks kohandatud implementatsioonidele või teekidele. Siin on mõned alternatiivid:

• Kohandatud implementatsioon: Saate kirjutada oma zip-funktsiooni, kasutades asünkroonseid generaatoreid ja lubadusi (Promises). See annab teile täieliku kontrolli implementatsiooni üle, kuid nõuab rohkem koodi.
• Teegid nagu `it-utils`: Teegid nagu `it-utils` (osa `js-it` ökosüsteemist) pakuvad utiliitfunktsioone iteraatoritega töötamiseks, sealhulgas asünkroonsete iteraatoritega. Need teegid pakuvad sageli laiemat valikut funktsioone peale zippimise.

Parimad praktikad asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonide kasutamiseks

Et efektiivselt kasutada asünkroonsete iteraatorite abifunktsioone nagu zip, kaaluge järgmisi parimaid praktikaid:

• Mõistke asünkroonseid operatsioone: Veenduge, et teil on kindel arusaam asünkroonse programmeerimise kontseptsioonidest, sealhulgas lubadustest (Promises), Async/Await-ist ja asünkroonsetest iteraatoritest.
• Käsitlege vigu korrektselt: Rakendage robustne veakäsitlus, et vältida ootamatuid rakenduse krahhe.
• Optimeerige jõudlust: Olge teadlik asünkroonsete operatsioonide jõudlusmõjudest. Kasutage tehnikaid nagu paralleelne töötlemine ja vahemällu salvestamine efektiivsuse parandamiseks.
• Kaaluge tühistamist: Rakendage tühistamise tugi pikaajalistele operatsioonidele, et lubada kasutajatel ülesandeid katkestada.
• Testige põhjalikult: Kirjutage põhjalikud testid, et tagada teie asünkroonse koodi ootuspärane käitumine erinevates stsenaariumides.
• Kasutage kirjeldavaid muutujate nimesid: Selged nimed muudavad teie koodi lihtsamini mõistetavaks ja hooldatavaks.
• Kommenteerige oma koodi: Lisage kommentaare, et selgitada oma koodi eesmärki ja mis tahes mitte-ilmselget loogikat.

Edasijõudnud tehnikad

Kui olete asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonide põhitõdedega tuttav, saate uurida edasijõudnumaid tehnikaid:

• Abifunktsioonide aheldamine: Saate aheldada mitu asünkroonsete iteraatorite abifunktsiooni, et sooritada keerukaid andmeteisendusi.
• Kohandatud abifunktsioonid: Saate luua oma kohandatud asünkroonsete iteraatorite abifunktsioone, et kapseldada korduvkasutatavat loogikat.
• Vasturõhu haldamine (Backpressure Handling): Voograkendustes rakendage vasturõhu mehhanisme, et vältida tarbijate ülekoormamist andmetega.

Kokkuvõte

JavaScript'i asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonide hulka kuuluv zip pakub võimsat ja elegantset viisi mitme asünkroonse voo kombineerimiseks. Selle funktsionaalsuse ja kasutusjuhtude mõistmisega saate oluliselt lihtsustada oma asünkroonset koodi ning ehitada tõhusamaid ja reageerivamaid rakendusi. Pidage meeles vigade käsitlemist, jõudluse optimeerimist ja tühistamise kaalumist, et tagada oma koodi robustsus. Kuna asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonid muutuvad laialdasemalt kasutatavaks, mängivad nad kahtlemata üha olulisemat rolli kaasaegses JavaScripti arenduses.

Olenemata sellest, kas ehitate andmemahukat veebirakendust, reaalajas süsteemi või Node.js serverit, aitab zip-abifunktsioon teil asünkroonseid andmevoogusid tõhusamalt hallata. Katsetage selles blogipostituses toodud näidetega ja uurige võimalusi zip-i kombineerimiseks teiste asünkroonsete iteraatorite abifunktsioonidega, et avada asünkroonse programmeerimise täielik potentsiaal JavaScriptis. Hoidke silm peal brauseri ja Node.js-i ühilduvusel ning kasutage vajadusel polüfille või transpilereid, et jõuda laiema publikuni.

Head kodeerimist ja olgu teie asünkroonsed vood alati sünkroonis!