Grupno slanje zahtjeva s frontend edge funkcija: Ubrzavanje obrade višestrukih zahtjeva

U današnjem svijetu web razvoja, performanse su najvažnije. Korisnici očekuju munjevito brza vremena odziva, a čak i manja kašnjenja mogu dovesti do frustracije i napuštanja stranice. Frontend edge funkcije nude moćan način za optimizaciju performansi premještanjem računanja bliže korisniku. Međutim, naivna implementacija višestrukih zahtjeva prema tim funkcijama može uvesti značajno opterećenje. Tu na scenu stupa grupno slanje zahtjeva. Ovaj članak istražuje koncept grupnog slanja zahtjeva s frontend edge funkcija, njegove prednosti, strategije implementacije i najbolje prakse za postizanje optimalnih performansi.

Što su edge funkcije?

Edge funkcije su serverless funkcije koje se izvršavaju na globalnoj mreži poslužitelja, približavajući računanje vašim korisnicima. Ova blizina smanjuje latenciju, jer zahtjevi ne moraju putovati daleko da bi bili obrađeni. Idealne su za zadatke kao što su:

• A/B testiranje: Dinamičko usmjeravanje korisnika na različite verzije vaše web stranice ili aplikacije.
• Personalizacija: Prilagođavanje sadržaja na temelju lokacije korisnika, preferencija ili drugih faktora.
• Autentifikacija: Provjera korisničkih vjerodajnica i kontrola pristupa resursima.
• Optimizacija slika: Promjena veličine i kompresija slika u hodu kako bi se optimizirale za različite uređaje i mrežne uvjete.
• Preoblikovanje sadržaja: Izmjena sadržaja na temelju konteksta zahtjeva.

Popularne platforme koje nude edge funkcije uključuju Netlify Functions, Vercel Edge Functions, Cloudflare Workers i AWS Lambda@Edge.

Problem: Neučinkovita obrada višestrukih zahtjeva

Razmotrite scenarij u kojem vaš frontend treba dohvatiti više dijelova podataka s edge funkcije – na primjer, dohvaćanje detalja o proizvodima za nekoliko stavki u košarici za kupnju ili dohvaćanje personaliziranih preporuka za više korisnika. Ako se svaki zahtjev šalje pojedinačno, opterećenje povezano s uspostavljanjem veze, prijenosom zahtjeva i njegovom obradom na edge funkciji može se brzo nakupiti. To opterećenje uključuje:

• Mrežna latencija: Svaki zahtjev uzrokuje mrežnu latenciju, koja može biti značajna, posebno za korisnike koji se nalaze daleko od poslužitelja edge funkcije.
• Hladni startovi funkcija: Edge funkcije mogu doživjeti hladne startove, pri čemu instancu funkcije treba inicijalizirati prije nego što može obraditi zahtjev. Ova inicijalizacija može dodati značajno kašnjenje, posebno ako se funkcija ne poziva često.
• Preopterećenje uspostavljanja višestrukih veza: Stvaranje i prekidanje veza za svaki zahtjev zahtijeva mnogo resursa.

Slanje zasebnih poziva za svaki zahtjev može drastično smanjiti ukupne performanse i povećati percipiranu latenciju kod korisnika.

Rješenje: Grupno slanje zahtjeva

Grupno slanje zahtjeva (request batching) je tehnika koja kombinira više pojedinačnih zahtjeva u jedan, veći zahtjev. Umjesto slanja zasebnih zahtjeva za svaki proizvod u košarici, frontend šalje jedan zahtjev koji sadrži sve ID-jeve proizvoda. Edge funkcija zatim obrađuje taj grupni zahtjev i vraća odgovarajuće detalje o proizvodima u jednom odgovoru.

Grupnim slanjem zahtjeva možemo značajno smanjiti opterećenje povezano s mrežnom latencijom, hladnim startovima funkcija i uspostavljanjem veza. To dovodi do poboljšanih performansi i boljeg korisničkog iskustva.

Prednosti grupnog slanja zahtjeva

Grupno slanje zahtjeva nudi nekoliko značajnih prednosti:

• Smanjena mrežna latencija: Manje zahtjeva znači manje mrežno opterećenje, što je posebno korisno za geografski raspršene korisnike.
• Minimizirani hladni startovi funkcija: Jedan zahtjev može obraditi više operacija, smanjujući utjecaj hladnih startova.
• Poboljšano korištenje poslužitelja: Grupno slanje smanjuje broj veza koje poslužitelj treba obraditi, što dovodi do boljeg korištenja resursa.
• Niži troškovi: Mnogi pružatelji edge funkcija naplaćuju na temelju broja poziva. Grupno slanje smanjuje broj poziva, potencijalno smanjujući troškove.
• Poboljšano korisničko iskustvo: Brže vrijeme odziva dovodi do fluidnijeg i responzivnijeg korisničkog iskustva.

Strategije implementacije

Postoji nekoliko načina za implementaciju grupnog slanja zahtjeva u vašoj arhitekturi frontend edge funkcija:

1. Grupno slanje s frontenda na jedan endpoint

Ovo je najjednostavniji pristup, gdje frontend agregira više zahtjeva u jedan i šalje ga na jedan endpoint edge funkcije. Edge funkcija zatim obrađuje grupirani zahtjev i vraća grupirani odgovor.

Implementacija na frontendu:

Frontend treba prikupiti pojedinačne zahtjeve i kombinirati ih u jednu strukturu podataka, obično JSON niz ili objekt. Zatim te grupirane podatke šalje edge funkciji.

Primjer (JavaScript):

async function fetchProductDetails(productIds) {
 const response = await fetch('/.netlify/functions/getProductDetails', {
 method: 'POST',
 headers: {
 'Content-Type': 'application/json'
 },
 body: JSON.stringify({ productIds })
 });

 const data = await response.json();
 return data;
}

// Primjer upotrebe:
const productIds = ['product1', 'product2', 'product3'];
const productDetails = await fetchProductDetails(productIds);
console.log(productDetails);

Implementacija edge funkcije:

Edge funkcija treba parsirati grupirani zahtjev, obraditi svaki pojedinačni zahtjev unutar grupe i sastaviti grupirani odgovor.

Primjer (Netlify funkcija - JavaScript):

exports.handler = async (event) => {
 try {
 const { productIds } = JSON.parse(event.body);

 // Simulacija dohvaćanja detalja o proizvodu iz baze podataka
 const productDetails = productIds.map(id => ({
 id: id,
 name: `Proizvod ${id}`,
 price: Math.random() * 100
 }));

 return {
 statusCode: 200,
 body: JSON.stringify(productDetails)
 };
 } catch (error) {
 return {
 statusCode: 500,
 body: JSON.stringify({ error: error.message })
 };
 }
};

2. Grupno slanje vođeno backendom pomoću redova

U složenijim scenarijima, gdje zahtjevi stižu asinkrono ili se generiraju iz različitih dijelova aplikacije, pristup temeljen na redovima može biti prikladniji. Frontend dodaje zahtjeve u red, a zasebni proces (npr. pozadinski zadatak ili druga edge funkcija) periodično grupira zahtjeve u redu i šalje ih edge funkciji.

Implementacija na frontendu:

Umjesto izravnog pozivanja edge funkcije, frontend dodaje zahtjeve u red (npr. Redis red ili posrednik poruka poput RabbitMQ-a). Red djeluje kao međuspremnik, omogućujući akumuliranje zahtjeva prije obrade.

Implementacija na backendu:

Zasebni proces ili edge funkcija nadgleda red. Kada se dosegne određeni prag (npr. maksimalna veličina grupe ili vremenski interval), dohvaća zahtjeve iz reda, grupira ih i šalje glavnoj edge funkciji na obradu.

Ovaj pristup je složeniji, ali nudi veću fleksibilnost i skalabilnost, posebno pri rukovanju velikim brojem asinkronih zahtjeva.

3. GraphQL grupno slanje

Ako koristite GraphQL, grupno slanje zahtjeva često se automatski rješava pomoću GraphQL poslužitelja i klijenata. GraphQL vam omogućuje dohvaćanje više povezanih dijelova podataka u jednom upitu. GraphQL poslužitelj tada može optimizirati izvršenje upita grupiranjem zahtjeva prema temeljnim izvorima podataka.

GraphQL biblioteke poput Apollo Clienta pružaju ugrađene mehanizme za grupno slanje GraphQL upita, dodatno pojednostavljujući implementaciju.

Najbolje prakse za grupno slanje zahtjeva

Da biste učinkovito implementirali grupno slanje zahtjeva, razmotrite sljedeće najbolje prakse:

• Odredite optimalnu veličinu grupe: Optimalna veličina grupe ovisi o faktorima kao što su mrežna latencija, vrijeme izvršenja funkcije i priroda podataka koji se obrađuju. Eksperimentirajte s različitim veličinama grupa kako biste pronašli idealnu točku koja maksimizira performanse bez preopterećenja edge funkcije. Premala grupa poništit će prednosti performansi. Prevelika grupa može dovesti do isteka vremena (timeout) ili problema s memorijom.
• Implementirajte rukovanje greškama: Pravilno rukujte greškama koje se mogu pojaviti tijekom obrade grupe. Razmotrite strategije poput odgovora o djelomičnom uspjehu, gdje edge funkcija vraća rezultate za uspješno obrađene zahtjeve i ukazuje koji su zahtjevi propali. To omogućuje frontendu da ponovno pokuša samo neuspjele zahtjeve.
• Pratite performanse: Kontinuirano pratite performanse svojih grupnih zahtjeva. Pratite metrike kao što su latencija zahtjeva, stope grešaka i vrijeme izvršenja funkcije kako biste identificirali potencijalna uska grla i optimizirali svoju implementaciju. Platforme za edge funkcije često pružaju alate za nadzor koji u tome pomažu.
• Razmotrite serijalizaciju i deserijalizaciju podataka: Serijalizacija i deserijalizacija grupnih podataka može dodati opterećenje. Odaberite učinkovite formate serijalizacije poput JSON-a ili MessagePacka kako biste minimizirali to opterećenje.
• Implementirajte prekide vremena (timeouts): Postavite odgovarajuće prekide vremena za grupne zahtjeve kako biste spriječili da se beskonačno izvršavaju. Prekid vremena trebao bi biti dovoljno dug da omogući edge funkciji obradu cijele grupe, ali dovoljno kratak da spriječi prekomjerna kašnjenja ako nešto pođe po zlu.
• Sigurnosna razmatranja: Osigurajte da su vaši grupni zahtjevi pravilno autentificirani i autorizirani kako biste spriječili neovlašteni pristup podacima. Implementirajte sigurnosne mjere za zaštitu od napada ubacivanjem (injection attacks) i drugih sigurnosnih ranjivosti. Sanitizirajte i validirajte sve ulazne podatke.
• Idempotentnost: Razmislite o važnosti idempotentnosti, posebno ako su grupni zahtjevi dio kritičnih transakcija. U slučajevima kada mrežna greška može uzrokovati da se zahtjev pošalje više puta, osigurajte da njegova ponovna obrada neće uzrokovati probleme.

Primjeri i slučajevi upotrebe

Evo nekoliko praktičnih primjera i slučajeva upotrebe gdje grupno slanje zahtjeva može biti posebno korisno:

• E-trgovina: Dohvaćanje detalja o proizvodima za više stavki u košarici, dohvaćanje recenzija kupaca za popis proizvoda, obrada više narudžbi u jednoj transakciji. Na primjer, web stranica za e-trgovinu u Japanu koja koristi globalni CDN i edge funkcije mogla bi grupirati zahtjeve za detalje o proizvodima kako bi minimizirala latenciju za korisnike diljem zemlje.
• Društveni mediji: Dohvaćanje objava od više korisnika u news feedu, dohvaćanje komentara za popis objava, ažuriranje broja lajkova za više stavki u jednoj operaciji. Globalna platforma društvenih medija mogla bi koristiti grupno slanje kada korisnik učita svoj news feed kako bi se sadržaj brzo prikazao bez obzira na njegovu lokaciju.
• Analitika u stvarnom vremenu: Agregiranje i obrada više točaka podataka iz različitih izvora u stvarnom vremenu, izračunavanje agregatnih statistika za grupu događaja, slanje grupnih ažuriranja u skladište podataka. Europska fintech tvrtka koja analizira ponašanje korisnika u stvarnom vremenu mogla bi grupirati točke podataka prije slanja na analitičku nadzornu ploču.
• Mehanizmi za personalizaciju: Dohvaćanje personaliziranih preporuka za više korisnika, ažuriranje korisničkih profila na temelju grupe događaja, isporuka personaliziranog sadržaja grupi korisnika. Streaming servis koji nudi sadržaj diljem Sjeverne i Južne Amerike, Europe, Azije i Oceanije može imati koristi od grupnih zahtjeva za personalizaciju.
• Igre: Dohvaćanje profila igrača za više korisnika u predvorju igre, ažuriranje stanja igre za grupu igrača, obrada više događaja u igri u jednoj operaciji. Za online igre s više igrača gdje je niska latencija ključna, grupno slanje zahtjeva može napraviti značajnu razliku u iskustvu igrača.

Zaključak

Grupno slanje zahtjeva s frontend edge funkcija moćna je tehnika za optimizaciju performansi i poboljšanje korisničkog iskustva. Kombiniranjem više zahtjeva u jednu grupu, možete značajno smanjiti mrežnu latenciju, minimizirati hladne startove funkcija i poboljšati korištenje poslužitelja. Bez obzira gradite li platformu za e-trgovinu, aplikaciju za društvene medije ili sustav za analitiku u stvarnom vremenu, grupno slanje zahtjeva može vam pomoći da isporučite brža, responzivnija i isplativija rješenja.

Pažljivim razmatranjem strategija implementacije i najboljih praksi opisanih u ovom članku, možete iskoristiti snagu grupnog slanja zahtjeva kako biste ubrzali obradu višestrukih zahtjeva i pružili vrhunsko korisničko iskustvo svojoj globalnoj publici.

Dodatni resursi

Evo nekoliko dodatnih resursa koji bi mogli biti od pomoći:

• Dokumentacija za vašeg specifičnog pružatelja edge funkcija (npr. Netlify Functions, Vercel Edge Functions, Cloudflare Workers, AWS Lambda@Edge).
• Članci i tutorijali o tehnikama grupnog slanja zahtjeva općenito.
• GraphQL dokumentacija i tutorijali, ako koristite GraphQL.
• Blogovi i forumi vezani uz optimizaciju performansi frontenda.