JavaScript Asinchroninio Iteratoriaus Pagalbininkas: Asinchroninių Srautų Sujungimo su Zip Įvaldymas

Asinchroninis programavimas yra modernios JavaScript kūrimo pagrindas, leidžiantis mums valdyti operacijas, kurios neblokuoja pagrindinės gijos. Įdiegus asinchroninius iteratorius ir generatorius, asinchroninių duomenų srautų valdymas tapo paprastesnis ir elegantiškesnis. Dabar, atsiradus asinchroninio iteratoriaus pagalbininkams, gauname dar galingesnius įrankius šiems srautams valdyti. Vienas ypač naudingas pagalbininkas yra zip funkcija, kuri leidžia sujungti kelis asinchroninius srautus į vieną kortežų srautą. Šis tinklaraščio įrašas išsamiai nagrinėja zip pagalbininką, jo funkcionalumą, panaudojimo atvejus ir praktinius pavyzdžius.

Asinchroninių Iteratorų ir Generatorių Supratimas

Prieš gilinantis į zip pagalbininką, trumpai apžvelkime asinchroninius iteratorius ir generatorius:

• Asinchroniniai Iteratoriai: Objektas, kuris atitinka iteratoriaus protokolą, bet veikia asinchroniškai. Jis turi next() metodą, kuris grąžina pažadą (promise), išsisprendžiantį į iteratoriaus rezultato objektą ({ value: any, done: boolean }).
• Asinchroniniai Generatoriai: Funkcijos, kurios grąžina asinchroninio iteratoriaus objektus. Jos naudoja async ir yield raktinius žodžius, kad asinchroniškai pateiktų reikšmes.

Štai paprastas asinchroninio generatoriaus pavyzdys:

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

Šis generatorius pateikia skaičius nuo 0 iki count - 1, su 100ms vėlavimu tarp kiekvieno pateikimo.

Pristatome Asinchroninio Iteratoriaus Pagalbininką: Zip

zip pagalbininkas yra statinis metodas, pridėtas prie AsyncIterator prototipo (arba prieinamas kaip globali funkcija, priklausomai nuo aplinkos). Jis priima kelis asinchroninius iteratorius (arba asinchroniškai iteruojamus objektus) kaip argumentus ir grąžina naują asinchroninį iteratorių. Šis naujas iteratorius pateikia masyvus (kortežus), kurių kiekvienas elementas yra paimamas iš atitinkamo įvesties iteratoriaus. Iteracija sustoja, kai bet kuris iš įvesties iteratorių išsenka.

Iš esmės, zip sujungia kelis asinchroninius srautus sinchronizuotai, panašiai kaip susegant du užtrauktukus. Tai ypač naudinga, kai reikia apdoroti duomenis iš kelių šaltinių vienu metu.

Sintaksė

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

Grąžinama Reikšmė

Asinchroninis iteratorius, kuris pateikia reikšmių masyvus, kur kiekviena reikšmė paimama iš atitinkamo įvesties iteratoriaus. Jei kuris nors iš įvesties iteratorių jau yra uždarytas arba išmeta klaidą, gautas iteratorius taip pat bus uždarytas arba išmes klaidą.

Async Iterator Pagalbininko Zip Panaudojimo Atvejai

zip pagalbininkas atveria įvairias galingas panaudojimo galimybes. Štai keli dažniausiai pasitaikantys scenarijai:

1. Duomenų sujungimas iš kelių API: Įsivaizduokite, kad reikia gauti duomenis iš dviejų skirtingų API ir sujungti rezultatus pagal bendrą raktą (pvz., vartotojo ID). Galite sukurti asinchroninius iteratorius kiekvienos API duomenų srautui ir tada naudoti zip, kad juos apdorotumėte kartu.
2. Realaus laiko duomenų srautų apdorojimas: Programose, dirbančiose su realaus laiko duomenimis (pvz., finansų rinkos, jutiklių duomenys), galite turėti kelis atnaujinimų srautus. zip gali padėti koreliuoti šiuos atnaujinimus realiuoju laiku. Pavyzdžiui, sujungiant pirkimo ir pardavimo kainas iš skirtingų biržų, norint apskaičiuoti vidutinę kainą.
3. Lygiagretus duomenų apdorojimas: Jei turite kelias asinchronines užduotis, kurias reikia atlikti su susijusiais duomenimis, galite naudoti zip, kad koordinuotumėte vykdymą ir sujungtumėte rezultatus.
4. Vartotojo sąsajos atnaujinimų sinchronizavimas: Kuriant vartotojo sąsają, gali prireikti kelių asinchroninių operacijų, kurios turi būti baigtos prieš atnaujinant vartotojo sąsają. zip gali padėti sinchronizuoti šias operacijas ir inicijuoti vartotojo sąsajos atnaujinimą, kai visos operacijos bus baigtos.

Praktiniai Pavyzdžiai

Iliustruokime zip pagalbininką keliais praktiniais pavyzdžiais.

1 pavyzdys: Dviejų Asinchroninių Generatorių Sujungimas (Zipping)

Šis pavyzdys parodo, kaip sujungti du paprastus asinchroninius generatorius, kurie generuoja skaičių ir raidžių sekas:

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();
// Tikėtinas rezultatas (dėl asinchroniškumo eiliškumas gali šiek tiek skirtis):
// Number: 1, Letter: a
// Number: 2, Letter: b
// Number: 3, Letter: c
// Number: 4, Letter: d
// Number: 5, Letter: e

2 pavyzdys: Duomenų iš Dviejų Imitacinių API Sujungimas

Šis pavyzdys imituoja duomenų gavimą iš dviejų skirtingų API ir rezultatų sujungimą pagal vartotojo ID:

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();
// Tikėtinas Rezultatas:
// 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

3 pavyzdys: Darbas su ReadableStreams

Šis pavyzdys parodo, kaip naudoti zip pagalbininką su ReadableStream egzemplioriais. Tai ypač aktualu dirbant su srautiniais duomenimis iš tinklo ar failų.

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();
// Tikėtinas rezultatas (eiliškumas gali skirtis):
// 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

Svarbios pastabos apie ReadableStreams: Kai vienas srautas baigiasi anksčiau už kitą, zip pagalbininkas tęs iteraciją, kol visi srautai bus išnaudoti. Todėl galite gauti undefined reikšmes srautams, kurie jau baigėsi. Klaidų apdorojimas readableStreamToAsyncGenerator viduje yra labai svarbus, siekiant išvengti neapdorotų atmestų pažadų (unhandled rejections) ir užtikrinti tinkamą srauto uždarymą.

Klaidų Apdorojimas

Dirbant su asinchroninėmis operacijomis, patikimas klaidų apdorojimas yra būtinas. Štai kaip apdoroti klaidas naudojant zip pagalbininką:

• Try-Catch Blokai: Apgaubkite for await...of ciklą try-catch bloku, kad sugautumėte bet kokias išimtis, kurias gali išmesti iteratoriai.
• Klaidų Perdavimas: Jei kuris nors iš įvesties iteratorių išmeta klaidą, zip pagalbininkas perduos šią klaidą gautam iteratoriui. Būtinai apdorokite šias klaidas, kad išvengtumėte programos sutrikimų.
• Atšaukimas: Apsvarstykite galimybę pridėti atšaukimo palaikymą savo asinchroniniams iteratoriams. Jei vienas iteratorius sugenda arba yra atšauktas, galbūt norėsite atšaukti ir kitus iteratorius, kad išvengtumėte nereikalingo darbo. Tai ypač svarbu dirbant su ilgai trunkančiomis operacijomis.

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('Imituojama klaida');
      }
      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}`);
  }
}

Suderinamumas su Naršyklėmis ir Node.js

Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkai yra gana nauja JavaScript funkcija. Naršyklių palaikymas Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkams nuolat tobulėja. Naujausią suderinamumo informaciją rasite MDN dokumentacijoje. Gali prireikti naudoti polifilus arba transpiliatorius (pvz., Babel), kad palaikytumėte senesnes naršykles.

Node.js aplinkoje Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkai prieinami naujausiose versijose (paprastai nuo Node.js 18+). Įsitikinkite, kad naudojate suderinamą Node.js versiją, kad galėtumėte pasinaudoti šiomis funkcijomis. Norint jį naudoti, nereikia jokio importavimo, tai yra globalus objektas.

Alternatyvos AsyncIterator.zip

Prieš AsyncIterator.zip tapus plačiai prieinamam, kūrėjai dažnai rėmėsi individualiais sprendimais ar bibliotekomis, siekdami panašaus funkcionalumo. Štai kelios alternatyvos:

• Individualus Įgyvendinimas: Galite parašyti savo zip funkciją naudodami asinchroninius generatorius ir pažadus (Promises). Tai suteikia visišką kontrolę įgyvendinant, bet reikalauja daugiau kodo.
• Bibliotekos, tokios kaip `it-utils`: Bibliotekos, pavyzdžiui, `it-utils` (dalys `js-it` ekosistemos), teikia pagalbines funkcijas darbui su iteratoriais, įskaitant asinchroninius. Šios bibliotekos dažnai siūlo platesnį funkcijų spektrą nei vien tik sujungimas (zipping).

Geroji Praktika Naudojant Asinchroninio Iteratoriaus Pagalbininkus

Norėdami efektyviai naudoti Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkus, tokius kaip zip, atsižvelkite į šias gerosios praktikos rekomendacijas:

• Supraskite Asinchronines Operacijas: Įsitikinkite, kad tvirtai suprantate asinchroninio programavimo koncepcijas, įskaitant pažadus (Promises), Async/Await ir asinchroninius iteratorius.
• Tinkamai Apdorokite Klaidas: Įdiekite patikimą klaidų apdorojimą, kad išvengtumėte netikėtų programos gedimų.
• Optimizuokite Našumą: Atsižvelkite į asinchroninių operacijų poveikį našumui. Naudokite tokias technikas kaip lygiagretus apdorojimas ir podėliavimas (caching), kad pagerintumėte efektyvumą.
• Apsvarstykite Atšaukimą: Įdiekite atšaukimo palaikymą ilgai trunkančioms operacijoms, kad vartotojai galėtų nutraukti užduotis.
• Kruopščiai Testuokite: Rašykite išsamius testus, kad užtikrintumėte, jog jūsų asinchroninis kodas veikia kaip tikėtasi įvairiais scenarijais.
• Naudokite Aprašomuosius Kintamųjų Pavadinimus: Aiškūs pavadinimai palengvina kodo supratimą ir palaikymą.
• Komentuokite Savo Kodą: Pridėkite komentarus, paaiškinančius jūsų kodo paskirtį ir bet kokią neakivaizdžią logiką.

Pažangesnės Technikos

Kai jaučiatės patogiai su Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkų pagrindais, galite tyrinėti pažangesnes technikas:

• Pagalbininkų Sujungimas į Grandinę: Galite sujungti kelis Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkus, kad atliktumėte sudėtingas duomenų transformacijas.
• Individualūs Pagalbininkai: Galite sukurti savo individualius Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkus, kad įtrauktumėte pakartotinai naudojamą logiką.
• Atgalinio Slėgio (Backpressure) Valdymas: Srautinėse programose įdiekite atgalinio slėgio mechanizmus, kad išvengtumėte vartotojų perkrovimo duomenimis.

Išvados

zip pagalbininkas JavaScript Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkų rinkinyje suteikia galingą ir elegantišką būdą sujungti kelis asinchroninius srautus. Suprasdami jo funkcionalumą ir panaudojimo atvejus, galite žymiai supaprastinti savo asinchroninį kodą ir kurti efektyvesnes bei jautresnes programas. Nepamirškite apdoroti klaidų, optimizuoti našumą ir apsvarstyti atšaukimo galimybę, kad užtikrintumėte savo kodo patikimumą. Kadangi Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkai tampa vis plačiau priimami, jie neabejotinai vaidins vis svarbesnį vaidmenį modernioje JavaScript kūrimo srityje.

Nesvarbu, ar kuriate duomenimis intensyvią interneto programą, realaus laiko sistemą ar Node.js serverį, zip pagalbininkas gali padėti jums efektyviau valdyti asinchroninius duomenų srautus. Eksperimentuokite su šiame tinklaraščio įraše pateiktais pavyzdžiais ir tyrinėkite galimybes sujungti zip su kitais Asinchroninio iteratoriaus pagalbininkais, kad atskleistumėte visą asinchroninio programavimo potencialą JavaScript. Stebėkite naršyklių ir Node.js suderinamumą ir, jei reikia, naudokite polifilus ar transpiliatorius, kad pasiektumėte platesnę auditoriją.

Sėkmingo programavimo, ir tegul jūsų asinchroniniai srautai visada būna sinchronizuoti!