Asünkroonsete andmevoogude avamine: JavaScripti asünkroonse iteraatori abilise 'find' meisterlik valdamine

Pidevalt arenevas kaasaegse veebiarenduse maastikul on asünkroonsete andmevoogudega tegelemine muutunud tavapäraseks vajaduseks. Olgu tegemist andmete hankimisega kaugest API-st, suure andmehulga töötlemisega osade kaupa või reaalajas sündmuste haldamisega, on võime neis voogudes tõhusalt navigeerida ja otsida esmatähtis. JavaScripti asünkroonsete iteraatorite ja asünkroonsete generaatorite kasutuselevõtt on oluliselt parandanud meie suutlikkust selliste stsenaariumitega toime tulla. Täna süveneme sellesse ökosüsteemi kuuluvasse võimsasse, kuid mõnikord tähelepanuta jäetud tööriista: asünkroonse iteraatori abilisse 'find'. See funktsioon võimaldab meil leida konkreetseid elemente asünkroonses jadas, ilma et peaksime kogu voogu realiseerima, mis toob kaasa märkimisväärse jõudluse kasvu ja elegantsema koodi.

Asünkroonsete andmevoogude väljakutse

Traditsiooniliselt valmistas asünkroonselt saabuvate andmetega töötamine mitmeid väljakutseid. Arendajad tuginesid sageli tagasikutsetele (callbacks) või lubadustele (Promises), mis võisid viia keeruliste, pesastatud koodistruktuurideni (kardetud "callback hell") või nõudsid hoolikat olekuhaldust. Isegi lubaduste puhul, kui oli vaja otsida läbi asünkroonsete andmete jada, võisite leida end olukorrast, kus te kas:

• Ootate kogu voogu: See on sageli ebapraktiline või võimatu, eriti lõputute voogude või väga suurte andmekogumite puhul. See nullib andmete voogedastuse eesmärgi, milleks on nende töötlemine järk-järgult.
• Käsitsi itereerimine ja kontrollimine: See hõlmab kohandatud loogika kirjutamist, et võtta andmeid voost ükshaaval, rakendada tingimust ja peatuda, kui vaste leitakse. Kuigi see on funktsionaalne, võib see olla sõnaohtrane ja vigadele altis.

Kujutage ette stsenaariumi, kus te tarbite globaalsest teenusest kasutajate tegevuste voogu. Võib-olla soovite leida konkreetse kasutaja esimese tegevuse teatud piirkonnast. Kui see voog on pidev, oleks kõigi tegevuste esmalt hankimine ebatõhus, kui mitte võimatu lähenemine.

Asünkroonsete iteraatorite ja asünkroonsete generaatorite tutvustus

Asünkroonsed iteraatorid ja asünkroonsed generaatorid on 'find' abilise mõistmiseks fundamentaalsed. Asünkroonne iteraator on objekt, mis implementeerib asünkroonse iteraatori protokolli. See tähendab, et sellel on [Symbol.asyncIterator]() meetod, mis tagastab asünkroonse iteraatori objekti. Sellel objektil on omakorda next() meetod, mis tagastab Promise'i, mis laheneb objektiks, millel on value ja done omadused, sarnaselt tavalise iteraatoriga, kuid kaasates asünkroonseid operatsioone.

Asünkroonsed generaatorid on seevastu funktsioonid, mis kutsumisel tagastavad asünkroonse iteraatori. Nad kasutavad async function* süntaksit. Asünkroonse generaatori sees saate kasutada await ja yield. Märksõna yield peatab generaatori täitmise ja tagastab Promise'i, mis sisaldab edastatud väärtust. Tagastatud asünkroonse iteraatori next() meetod laheneb sellele edastatud väärtusele.

Siin on lihtne näide asünkroonsest generaatorist:

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

async function processNumbers() {
  const generator = asyncNumberGenerator(5);
  for await (const number of generator) {
    console.log(number);
  }
}

processNumbers();
// Väljund: 0, 1, 2, 3, 4 (igaühe vahel 100ms viivitus)

            

              
                Copy
              
            
          

See näide demonstreerib, kuidas asünkroonne generaator saab väärtusi asünkroonselt edastada. for await...of tsükkel on standardne viis asünkroonsete iteraatorite tarbimiseks.

Abiline 'find': murranguline lahendus voogudes otsimiseks

find-meetod, kui seda rakendada asünkroonsetele iteraatoritele, pakub deklaratiivset ja tõhusat viisi esimese elemendi otsimiseks asünkroonses jadas, mis vastab antud tingimusele. See abstraheerib käsitsi itereerimise ja tingimusliku kontrolli, võimaldades arendajatel keskenduda otsinguloogikale.

Kuidas see töötab

find-meetod (sageli saadaval utiliidina teekides nagu `it-ops` või pakutud standardfunktsioonina) töötab tavaliselt asünkroonselt itereeritaval objektil. See võtab argumendina predikaatfunktsiooni. See predikaatfunktsioon saab iga asünkroonsest iteraatorist edastatud väärtuse ja peaks tagastama tõeväärtuse, mis näitab, kas element vastab otsingukriteeriumidele.

find-meetod teeb järgmist:

1. Itereerib läbi asünkroonse iteraatori, kasutades selle next() meetodit.
2. Iga edastatud väärtuse puhul kutsub see välja predikaatfunktsiooni selle väärtusega.
3. Kui predikaatfunktsioon tagastab true, tagastab find-meetod kohe Promise'i, mis laheneb selle vastava väärtusega. Iteratsioon peatub.
4. Kui predikaatfunktsioon tagastab false, jätkub iteratsioon järgmise elemendiga.
5. Kui asünkroonne iteraator lõpetab töö ilma, et ükski element vastaks predikaadile, tagastab find-meetod Promise'i, mis laheneb väärtusele undefined.

Süntaks ja kasutamine

Kuigi see ei ole (veel) JavaScripti natiivse `AsyncIterator` liidese sisseehitatud meetod (see on tugev kandidaat tulevaseks standardiseerimiseks või on tavaliselt leitav utiliiditeekides), näeb kontseptuaalne kasutus välja selline:

            // Eeldades, et 'asyncIterable' on objekt, mis implementeerib asünkroonse itereeritava protokolli

async function findFirstUserInEurope(userStream) {
  const user = await asyncIterable.find(async (user) => {
    // Predikaatfunktsioon kontrollib, kas kasutaja on Euroopast
    // See võib hõlmata asünkroonset otsingut või kasutaja asukoha (user.location) kontrollimist
    return user.location.continent === 'Europe';
  });

  if (user) {
    console.log('Found first user from Europe:', user);
  } else {
    console.log('No user from Europe found in the stream.');
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Predikaatfunktsioon ise võib olla asünkroonne, kui tingimus nõuab await-operatsiooni. Näiteks võib teil olla vaja teha sekundaarne asünkroonne otsing kasutaja andmete või piirkonna valideerimiseks.

            async function findUserWithVerifiedStatus(userStream) {
  const user = await asyncIterable.find(async (user) => {
    const status = await fetchUserVerificationStatus(user.id);
    return status === 'verified';
  });

  if (user) {
    console.log('Found first verified user:', user);
  } else {
    console.log('No verified user found.');
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Praktilised rakendused ja globaalsed stsenaariumid

Asünkroonse iteraatori 'find' kasulikkus on tohutu, eriti globaalsetes rakendustes, kus andmeid voogedastatakse sageli ja need on mitmekesised.

1. Reaalajas globaalne sündmuste monitooring

Kujutage ette süsteemi, mis monitoorib globaalset serveri staatust. Sündmusi, nagu "server töötab", "server maas" või "kõrge latentsus", voogedastatakse erinevatest andmekeskustest üle maailma. Võib-olla soovite leida esimese "server maas" sündmuse kriitilise teenuse jaoks APAC piirkonnas.

            async function* globalServerEventStream() {
  // See oleks tegelik voog, mis hangib andmeid mitmest allikast
  // Demonstratsiooniks simuleerime seda:
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500));
  yield { serverId: 'us-east-1', status: 'up', region: 'North America' };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 300));
  yield { serverId: 'eu-west-2', status: 'up', region: 'Europe' };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 700));
  yield { serverId: 'ap-southeast-1', status: 'down', region: 'Asia Pacific' };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 400));
  yield { serverId: 'us-central-1', status: 'up', region: 'North America' };
}

async function findFirstAPACServerDown(eventStream) {
  const firstDownEvent = await eventStream.find(event => {
    return event.region === 'Asia Pacific' && event.status === 'down';
  });

  if (firstDownEvent) {
    console.log('CRITICAL ALERT: First server down in APAC:', firstDownEvent);
  } else {
    console.log('No server down events found in APAC.');
  }
}

// Selle käivitamiseks vajate teeki, mis pakub .find funktsiooni asünkroonsetele itereeritavatele
// Näide hüpoteetilise 'asyncIterable' ümbrisega:
// findFirstAPACServerDown(asyncIterable(globalServerEventStream()));

            

              
                Copy
              
            
          

'find' kasutamine siin tähendab, et me ei pea töötlema kõiki saabuvaid sündmusi, kui vaste leitakse varakult, säästes arvutusressursse ja vähendades latentsust kriitiliste probleemide tuvastamisel.

2. Otsing suurtes, lehekülgedeks jaotatud API tulemustes

Tegeledes API-dega, mis tagastavad lehekülgedeks jaotatud tulemusi, saate andmeid sageli osade kaupa. Kui teil on vaja leida konkreetne kirje (nt klient teatud ID või nimega) potentsiaalselt tuhandete lehekülgede hulgast, on kõigi lehekülgede esmalt hankimine väga ebatõhus.

Asünkroonset generaatorit saab kasutada lehekülgede loogika abstraheerimiseks. Iga `yield` esindaks lehekülge või partiid kirjeid leheküljelt. 'find' abiline saab seejärel nendes partiides tõhusalt otsida.

            // Eeldame, et 'fetchPaginatedUsers' tagastab Promise'i, mis laheneb objektiks { data: User[], nextPageToken: string | null }
async function* userPaginatedStream(apiEndpoint) {
  let nextPageToken = null;
  do {
    const response = await fetchPaginatedUsers(apiEndpoint, nextPageToken);
    for (const user of response.data) {
      yield user;
    }
    nextPageToken = response.nextPageToken;
  } while (nextPageToken);
}

async function findCustomerById(customerId, userApiUrl) {
  const customerStream = userPaginatedStream(userApiUrl);
  const foundCustomer = await customerStream.find(user => user.id === customerId);

  if (foundCustomer) {
    console.log(`Customer ${customerId} found:`, foundCustomer);
  } else {
    console.log(`Customer ${customerId} not found.`);
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

See lähenemine vähendab oluliselt mälukasutust ja kiirendab otsinguprotsessi, eriti kui sihtkirje ilmub lehekülgedeks jaotatud jada alguses.

3. Rahvusvaheliste tehinguandmete töötlemine

E-kaubanduse platvormide või globaalselt tegutsevate finantsteenuste jaoks on tehinguandmete reaalajas töötlemine ülioluline. Teil võib olla vaja leida esimene tehing konkreetsest riigist või teatud tootekategooriast, mis käivitab pettusehoiatuse.

            async function* transactionStream() {
  // Simuleerides erinevatest piirkondadest pärit tehingute voogu
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 200));
  yield { id: 'tx1001', amount: 50.25, currency: 'USD', country: 'USA', category: 'Electronics' };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 600));
  yield { id: 'tx1002', amount: 120.00, currency: 'EUR', country: 'Germany', category: 'Apparel' };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 300));
  yield { id: 'tx1003', amount: 25.00, currency: 'GBP', country: 'UK', category: 'Books' };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 800));
  yield { id: 'tx1004', amount: 300.50, currency: 'AUD', country: 'Australia', category: 'Electronics' };
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 400));
  yield { id: 'tx1005', amount: 75.00, currency: 'CAD', country: 'Canada', category: 'Electronics' };
}

async function findHighValueTransactionInCanada(stream) {
  const canadianTransaction = await stream.find(tx => {
    return tx.country === 'Canada' && tx.amount > 50;
  });

  if (canadianTransaction) {
    console.log('Found high-value transaction in Canada:', canadianTransaction);
  } else {
    console.log('No high-value transaction found in Canada.');
  }
}

// Käivitamiseks:
// findHighValueTransactionInCanada(asyncIterable(transactionStream()));

            

              
                Copy
              
            
          

'find' kasutamisega saame kiiresti tuvastada tehingud, mis nõuavad kohest tähelepanu, ilma et peaksime töötlema kogu ajaloolist või reaalajas toimuvat tehingute voogu.

'find' implementeerimine asünkroonsetele itereeritavatele

Nagu mainitud, ei ole 'find' kirjutamise ajal ECMAScripti spetsifikatsioonis `AsyncIterator` või `AsyncIterable` natiivne meetod, kuigi see on väga soovitav funktsioon. Siiski saate selle hõlpsalt ise implementeerida või kasutada mõnda väljakujunenud teeki.

Isetehtud implementatsioon

Siin on lihtne implementatsioon, mida saab lisada prototüübile või kasutada eraldiseisva utiliitfunktsioonina:

            async function asyncIteratorFind(asyncIterable, predicate) {
  for await (const value of asyncIterable) {
    // Predikaat ise võib olla asünkroonne
    const match = await predicate(value);
    if (match) {
      return value;
    }
  }
  return undefined; // Ükski element ei vastanud predikaadile
}

// Kasutusnäide:
// const foundItem = await asyncIteratorFind(myAsyncIterable, item => item.id === 'target');

            

              
                Copy
              
            
          

Kui soovite selle lisada `AsyncIterable` prototüübile (kasutage ettevaatlikult, kuna see muudab sisseehitatud prototüüpe):

            if (!AsyncIterable.prototype.find) {
  AsyncIterable.prototype.find = async function(predicate) {
    // 'this' viitab asünkroonse itereeritava eksemplarile
    for await (const value of this) {
      const match = await predicate(value);
      if (match) {
        return value;
      }
    }
    return undefined;
  };
}

            

              
                Copy
              
            
          

Teekide kasutamine

Mitmed teegid pakuvad selliste abiliste robustseid implementatsioone. Näiteks pakett `it-ops` pakub komplekti funktsionaalse programmeerimise utiliite iteraatoritele, sealhulgas asünkroonsetele.

Paigaldamine:

            npm install it-ops

            

              
                Copy
              
            
          

Kasutamine:

            import { find } from 'it-ops';

// Eeldades, et 'myAsyncIterable' on asünkroonselt itereeritav
const firstMatch = await find(myAsyncIterable, async (item) => {
  // ... sinu predikaadi loogika ...
  return item.someCondition;
});

            

              
                Copy
              
            
          

Teegid nagu `it-ops` käsitlevad sageli erijuhtumeid, jõudluse optimeerimisi ja pakuvad ühtset API-d, mis võib olla kasulik suuremate projektide puhul.

Parimad tavad asünkroonse iteraatori 'find' kasutamiseks

'find' abilise eeliste maksimeerimiseks kaaluge neid parimaid tavasid:

• Hoidke predikaadid tõhusad: Predikaatfunktsioon kutsutakse välja iga elemendi jaoks, kuni leitakse vaste. Veenduge, et teie predikaat oleks võimalikult suure jõudlusega, eriti kui see hõlmab asünkroonseid operatsioone. Vältige võimalusel predikaadi sees tarbetuid arvutusi või võrgupäringuid.
• Käsitlege asünkroonseid predikaate korrektselt: Kui teie predikaatfunktsioon on `async`, veenduge, et ootate selle tulemust `await` abil `find` implementatsioonis või utiliidis. See tagab, et tingimust hinnatakse õigesti enne iteratsiooni peatamise otsustamist.
• Kaaluge 'findIndex' ja 'findOne' kasutamist: Sarnaselt massiivimeetoditele võite leida või vajada ka 'findIndex' (esimese vaste indeksi saamiseks) või 'findOne' (mis on sisuliselt sama mis 'find', kuid rõhutab ühe elemendi hankimist).
• Vigade käsitlemine: Implementeerige robustne veakäsitlus oma asünkroonsete operatsioonide ja 'find' kutse ümber. Kui aluseks olev voog või predikaatfunktsioon viskab vea, peaks 'find' poolt tagastatud Promise sobivalt tagasi lükkama. Kasutage `await` kutsete ümber try-catch plokke.
• Kombineerige teiste vooutiliitidega: 'find' meetodit kasutatakse sageli koos teiste voo töötlemise utiliitidega nagu `map`, `filter`, `take`, `skip` jne, et ehitada keerulisi asünkroonseid andmetorustikke.
• Mõistke 'undefined' vs. vigade erinevust: Tehke selgeks vahe 'find' meetodi `undefined` tagastamise (tähendab, et ükski element ei vastanud kriteeriumidele) ja meetodi vea viskamise vahel (tähendab, et iteratsiooni või predikaadi hindamise ajal tekkis probleem).
• Ressursside haldamine: Voogude puhul, mis võivad hoida avatud ühendusi või ressursse, tagage korrektne puhastamine. Kui 'find' operatsioon tühistatakse või lõpetatakse, tuleks aluseks olev voog ideaalis sulgeda või hallata, et vältida ressursside lekkeid, kuigi tavaliselt tegeleb sellega voo implementatsioon.

Kokkuvõte

Asünkroonse iteraatori abiline 'find' on võimas tööriist tõhusaks otsinguks asünkroonsetes andmevoogudes. Abstraheerides käsitsi itereerimise ja asünkroonse käsitlemise keerukusi, võimaldab see arendajatel kirjutada puhtamat, jõudlusvõimelisemat ja paremini hooldatavat koodi. Olenemata sellest, kas tegelete reaalajas globaalsete sündmuste, lehekülgedeks jaotatud API andmete või mis tahes asünkroonseid jadasid hõlmava stsenaariumiga, võib 'find' kasutamine oluliselt parandada teie rakenduse tõhusust ja reageerimisvõimet.

Kuna JavaScript areneb pidevalt, on oodata rohkem natiivset tuge sellistele iteraatori abilistele. Senikaua annab põhimõtete mõistmine ja olemasolevate teekide kasutamine teile võimekuse ehitada robustseid ja skaleeritavaid rakendusi globaalsele publikule. Võtke omaks asünkroonse iteratsiooni jõud ja avage oma JavaScripti projektides uued jõudluse tasemed.