JavaScripti asünkroonsete generaatorite abiliste meisterlik valdamine: Voo-utiliidid kaasaegses arenduses

JavaScripti asünkroonsete generaatorite abilised, mis võeti kasutusele ES2023-s, pakuvad võimsaid ja intuitiivseid tööriistu asünkroonsete andmevoogudega töötamiseks. Need utiliidid lihtsustavad levinud andmetöötlusülesandeid, muutes teie koodi loetavamaks, hooldatavamaks ja tõhusamaks. See põhjalik juhend uurib neid abilisi, pakkudes praktilisi näiteid ja teadmisi igal tasemel arendajatele.

Mis on asünkroonsed generaatorid ja asünkroonsed iteraatorid?

Enne abilistesse süvenemist vaatame lühidalt üle asünkroonsed generaatorid ja asünkroonsed iteraatorid. Asünkroonne generaator on funktsioon, mis saab oma täitmise peatada ja asünkroonselt väärtusi väljastada (yield). See tagastab asünkroonse iteraatori, mis pakub viisi nende väärtuste asünkroonseks itereerimiseks.

Siin on lihtne näide:

            
async function* generateNumbers(max) {
  for (let i = 0; i < max; i++) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500)); // Simulate async operation
    yield i;
  }
}

async function main() {
  const numberStream = generateNumbers(5);

  for await (const number of numberStream) {
    console.log(number); // Output: 0, 1, 2, 3, 4 (with delays)
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites on `generateNumbers` asünkroonne generaatorfunktsioon. See väljastab numbreid 0-st kuni `max`-ini (välja arvatud), 500ms viivitusega iga väljastuse vahel. `for await...of` tsükkel itereerib üle asünkroonse iteraatori, mille tagastab `generateNumbers`.

Asünkroonsete generaatorite abiliste tutvustus

Asünkroonsete generaatorite abilised laiendavad asünkroonsete iteraatorite funktsionaalsust, pakkudes meetodeid andmete teisendamiseks, filtreerimiseks ja andmevoo juhtimiseks asünkroonsetes voogudes. Need abilised on loodud kombineeritavateks, võimaldades teil keerukate andmetöötlusahelate loomiseks operatsioone aheldada.

Peamised asünkroonsete generaatorite abilised on:

• `AsyncIterator.prototype.filter(predicate)`: Loob uue asünkroonse iteraatori, mis väljastab ainult need väärtused, mille puhul `predicate`-funktsioon tagastab tõeväärtuse.
• `AsyncIterator.prototype.map(transform)`: Loob uue asünkroonse iteraatori, mis väljastab igale väärtusele `transform`-funktsiooni rakendamise tulemused.
• `AsyncIterator.prototype.take(limit)`: Loob uue asünkroonse iteraatori, mis väljastab ainult esimesed `limit` väärtust.
• `AsyncIterator.prototype.drop(amount)`: Loob uue asünkroonse iteraatori, mis jätab vahele esimesed `amount` väärtust.
• `AsyncIterator.prototype.forEach(callback)`: Käivitab antud funktsiooni iga asünkroonse iteraatori väärtuse jaoks. See on lõpetav operatsioon (tarbib iteraatori ära).
• `AsyncIterator.prototype.toArray()`: Kogub kõik asünkroonse iteraatori väärtused massiivi. See on lõpetav operatsioon.
• `AsyncIterator.prototype.reduce(reducer, initialValue)`: Rakendab funktsiooni akumulaatorile ja igale asünkroonse iteraatori väärtusele, et taandada need üheks väärtuseks. See on lõpetav operatsioon.
• `AsyncIterator.from(iterable)`: Loob asünkroonse iteraatori sünkroonsest itereeritavast või teisest asünkroonsest itereeritavast.

Praktilised näited

Uurime neid abilisi praktiliste näidete varal.

Andmete filtreerimine `filter()` abil

Oletame, et teil on asünkroonne generaator, mis väljastab andurite näitude voo, ja te soovite välja filtreerida näidud, mis jäävad alla teatud lävendi.

            
async function* getSensorReadings() {
  // Simulate fetching sensor data from a remote source
  yield 20;
  yield 15;
  yield 25;
  yield 10;
  yield 30;
}

async function main() {
  const readings = getSensorReadings();
  const filteredReadings = readings.filter(reading => reading >= 20);

  for await (const reading of filteredReadings) {
    console.log(reading); // Output: 20, 25, 30
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

`filter()` abiline loob uue asünkroonse iteraatori, mis väljastab ainult näidud, mis on suuremad või võrdsed 20-ga.

Andmete teisendamine `map()` abil

Oletame, et teil on asünkroonne generaator, mis väljastab temperatuuri väärtusi Celsiuse kraadides, ja te soovite need teisendada Fahrenheiti kraadideks.

            
async function* getCelsiusTemperatures() {
  yield 0;
  yield 10;
  yield 20;
  yield 30;
}

async function main() {
  const celsiusTemperatures = getCelsiusTemperatures();
  const fahrenheitTemperatures = celsiusTemperatures.map(celsius => (celsius * 9/5) + 32);

  for await (const fahrenheit of fahrenheitTemperatures) {
    console.log(fahrenheit); // Output: 32, 50, 68, 86
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

`map()` abiline rakendab Celsiuse-Fahrenheiti teisendusfunktsiooni igale temperatuuri väärtusele.

Andmete piiramine `take()` abil

Kui teil on vaja asünkroonsest generaatorist ainult teatud arvu väärtusi, saate kasutada `take()` abilist.

            
async function* getLogEntries() {
  // Simulate reading log entries from a file
  yield 'Log entry 1';
  yield 'Log entry 2';
  yield 'Log entry 3';
  yield 'Log entry 4';
  yield 'Log entry 5';
}

async function main() {
  const logEntries = getLogEntries();
  const firstThreeEntries = logEntries.take(3);

  for await (const entry of firstThreeEntries) {
    console.log(entry); // Output: Log entry 1, Log entry 2, Log entry 3
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

`take(3)` abiline piirab väljundi kolme esimese logikirjega.

Andmete vahelejätmine `drop()` abil

`drop()` abiline võimaldab teil asünkroonse iteraatori algusest teatud arvu väärtusi vahele jätta.

            
async function* getItems() {
  yield 'Item 1';
  yield 'Item 2';
  yield 'Item 3';
  yield 'Item 4';
  yield 'Item 5';
}

async function main() {
  const items = getItems();
  const remainingItems = items.drop(2);

  for await (const item of remainingItems) {
    console.log(item); // Output: Item 3, Item 4, Item 5
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

`drop(2)` abiline jätab esimesed kaks elementi vahele.

Kõrvaltoimete sooritamine `forEach()` abil

`forEach()` abiline võimaldab teil käivitada tagasikutsefunktsiooni iga elemendi jaoks asünkroonses iteraatoris. Oluline on meeles pidada, et see on lõpetav operatsioon; pärast `forEach` kutsumist on iteraator tarbitud.

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

async function main() {
  const dataPoints = getDataPoints();

  await dataPoints.forEach(dataPoint => {
    console.log(`Processing data point: ${dataPoint}`);
  });

  // The iterator is now consumed.
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

Väärtuste kogumine massiivi `toArray()` abil

`toArray()` abiline kogub kõik väärtused asünkroonsest iteraatorist massiivi. See on veel üks lõpetav operatsioon.

            
async function* getFruits() {
  yield 'apple';
  yield 'banana';
  yield 'orange';
}

async function main() {
  const fruits = getFruits();
  const fruitArray = await fruits.toArray();

  console.log(fruitArray); // Output: ['apple', 'banana', 'orange']
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

Väärtuste taandamine üheks tulemuseks `reduce()` abil

`reduce()` abiline rakendab funktsiooni akumulaatorile ja igale asünkroonse iteraatori väärtusele, et taandada need üheks väärtuseks. See on lõpetav operatsioon.

            
async function* getNumbers() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
  yield 4;
}

async function main() {
  const numbers = getNumbers();
  const sum = await numbers.reduce((accumulator, currentValue) => accumulator + currentValue, 0);

  console.log(sum); // Output: 10
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

Asünkroonsete iteraatorite loomine olemasolevatest itereeritavatest `from()` abil

`from()` abiline võimaldab teil hõlpsasti luua asünkroonse iteraatori sünkroonsest itereeritavast (nagu massiiv) või teisest asünkroonsest itereeritavast.

            
async function main() {
  const syncArray = [1, 2, 3];
  const asyncIteratorFromArray = AsyncIterator.from(syncArray);

  for await (const number of asyncIteratorFromArray) {
    console.log(number); // Output: 1, 2, 3
  }

  async function* asyncGenerator() {
    yield 4;
    yield 5;
    yield 6;
  }

  const asyncIteratorFromGenerator = AsyncIterator.from(asyncGenerator());

  for await (const number of asyncIteratorFromGenerator) {
    console.log(number); // Output: 4, 5, 6
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

Asünkroonsete generaatorite abiliste kombineerimine

Asünkroonsete generaatorite abiliste tõeline jõud peitub nende kombineeritavuses. Saate aheldada mitu abilist kokku, et luua keerukaid andmetöötlusahelaid.

Näiteks oletame, et soovite API-st kasutajaandmeid hankida, mitteaktiivsed kasutajad välja filtreerida ja seejärel nende e-posti aadressid eraldada.

            
async function* fetchUsers() {
  // Simulate fetching user data from an API
  yield { id: 1, name: 'Alice', email: 'alice@example.com', active: true };
  yield { id: 2, name: 'Bob', email: 'bob@example.com', active: false };
  yield { id: 3, name: 'Charlie', email: 'charlie@example.com', active: true };
  yield { id: 4, name: 'David', email: 'david@example.com', active: false };
}

async function main() {
  const users = fetchUsers();

  const activeUserEmails = users
    .filter(user => user.active)
    .map(user => user.email);

  for await (const email of activeUserEmails) {
    console.log(email); // Output: alice@example.com, charlie@example.com
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

See näide aheldab `filter()` ja `map()` meetodid, et tõhusalt töödelda kasutajaandmete voogu.

Veatöötlus

Asünkroonsete generaatorite abilistega töötamisel on oluline vigu korrektselt käsitleda. Saate kasutada `try...catch` plokke, et püüda kinni erandeid, mis on visatud generaatori või abifunktsioonide sees.

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

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

  try {
    for await (const data of dataStream) {
      console.log(data);
    }
  } catch (error) {
    console.error(`Error: ${error.message}`);
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

Kasutusjuhud ja globaalne rakendus

Asünkroonsete generaatorite abilised on rakendatavad mitmesugustes stsenaariumides, eriti suurte andmekogumite või asünkroonsete andmeallikatega tegelemisel. Siin on mõned näited:

• Reaalajas andmetöötlus: Andmete voogude töötlemine asjade interneti (IoT) seadmetest või finantsturgudelt. Näiteks süsteem, mis jälgib õhukvaliteeti linnades üle maailma, võiks kasutada asünkroonsete generaatorite abilisi vigaste näitude väljafiltreerimiseks ja libisevate keskmiste arvutamiseks.
• Andmete sisestusahelad: Andmete teisendamine ja valideerimine, kui need sisestatakse erinevatest allikatest andmebaasi. Kujutage ette ülemaailmset e-kaubanduse platvormi, mis kasutab neid abilisi erinevate müüjate tootekirjelduste puhastamiseks ja standardiseerimiseks.
• Suurte failide töötlemine: Suurte failide lugemine ja töötlemine osade kaupa, laadimata kogu faili mällu. Projekt, mis analüüsib massiivsetes CSV-failides talletatud globaalseid kliimaandmeid, võiks sellest kasu saada.
• API lehekülgedeks jaotamine: Lehekülgedeks jaotatud API vastuste tõhus käsitlemine. Sotsiaalmeedia analüütika tööriist, mis hangib andmeid mitmelt platvormilt erinevate lehekülgedeks jaotamise skeemidega, võiks protsessi sujuvamaks muutmiseks kasutada asünkroonsete generaatorite abilisi.
• Server-Sent Events (SSE) ja WebSockets: Reaalajas andmevoogude haldamine serveritest. Reaalajas tõlketeenus, mis võtab vastu teksti kõnelejalt ühes keeles ja voogedastab tõlgitud teksti kasutajatele üle maailma, võiks neid abilisi kasutada.

Parimad praktikad

• Mõistke andmevoogu: Visualiseerige, kuidas andmed liiguvad läbi teie asünkroonsete generaatorite ahelate, et optimeerida jõudlust.
• Käsitlege vigu sujuvalt: Rakendage robustne veatöötlus, et vältida rakenduse ootamatuid kokkujooksmisi.
• Kasutage sobivaid abilisi: Valige oma konkreetsete andmetöötlusvajaduste jaoks kõige sobivamad abilised. Vältige liiga keerulisi abiliste ahelaid, kui on olemas lihtsamaid lahendusi.
• Testige põhjalikult: Kirjutage ühikuteste, et tagada teie asünkroonsete generaatorite ahelate korrektne toimimine. Pöörake erilist tähelepanu äärmuslikele juhtumitele ja veaolukordadele.
• Kaaluge jõudlust: Kuigi asünkroonsete generaatorite abilised pakuvad paremat loetavust, olge teadlik potentsiaalsetest jõudlusmõjudest eriti suurte andmekogumitega tegelemisel. Mõõtke ja optimeerige oma koodi vastavalt vajadusele.

Alternatiivid

Kuigi asünkroonsete generaatorite abilised pakuvad mugavat viisi asünkroonsete voogudega töötamiseks, on olemas ka alternatiivseid teeke ja lähenemisviise:

• RxJS (Reactive Extensions for JavaScript): Võimas reaktiivse programmeerimise teek, mis pakub rikkalikku operaatorite komplekti asünkroonsete andmevoogude teisendamiseks ja komponeerimiseks. RxJS on keerulisem kui asünkroonsete generaatorite abilised, kuid pakub suuremat paindlikkust ja kontrolli.
• Highland.js: Veel üks voogude töötlemise teek JavaScriptile, mis pakub funktsionaalsemat lähenemist asünkroonsete andmetega töötamiseks.
• Traditsioonilised `for await...of` tsüklid: Saate saavutada sarnaseid tulemusi, kasutades traditsioonilisi `for await...of` tsükleid koos manuaalse andmetöötlusloogikaga. See lähenemine võib aga viia paljusõnalisema ja raskemini hooldatava koodini.

Kokkuvõte

JavaScripti asünkroonsete generaatorite abilised pakuvad võimsat ja elegantset viisi asünkroonsete andmevoogudega töötamiseks. Mõistes neid abilisi ja nende kombineeritavust, saate kirjutada loetavamat, hooldatavamat ja tõhusamat koodi paljude rakenduste jaoks. Nende kaasaegsete voo-utiliitide omaksvõtmine annab teile võimekuse enesekindlalt lahendada keerulisi andmetöötluse väljakutseid ja täiustada oma JavaScripti arendusoskusi tänapäeva dünaamilises, globaalselt ühendatud maailmas.