जावास्क्रिप्ट एसिंक लोकल स्टोरेज: असिंक्रोनस वातावरणात कॉन्टेक्स्ट मॅनेजमेंटमध्ये प्राविण्य मिळवणे

असिंक्रोनस प्रोग्रामिंग हे आधुनिक जावास्क्रिप्टचा, विशेषतः Node.js मध्ये सर्व्हर-साइड ऍप्लिकेशन्ससाठी आणि ब्राउझरमध्ये वाढत्या प्रमाणात, एक मूलभूत भाग आहे. तथापि, असिंक्रोनस ऑपरेशन्समध्ये कॉन्टेक्स्ट – म्हणजे एखाद्या रिक्वेस्ट, यूजर सेशन किंवा ट्रान्झॅक्शनसाठी विशिष्ट डेटा – व्यवस्थापित करणे आव्हानात्मक असू शकते. फंक्शन कॉल्सद्वारे डेटा पास करण्यासारखी मानक तंत्रे, विशेषतः गुंतागुंतीच्या ऍप्लिकेशन्समध्ये, त्रासदायक आणि त्रुटी-प्रवण बनू शकतात. इथेच एसिंक लोकल स्टोरेज (ALS) एक शक्तिशाली उपाय म्हणून समोर येते.

एसिंक लोकल स्टोरेज (ALS) म्हणजे काय?

एसिंक लोकल स्टोरेज (ALS) एका विशिष्ट असिंक्रोनस ऑपरेशनसाठी स्थानिक (local) असलेला डेटा संग्रहित करण्याचा एक मार्ग प्रदान करते. याला इतर प्रोग्रामिंग भाषांमधील थ्रेड-लोकल स्टोरेजसारखे समजा, परंतु ते जावास्क्रिप्टच्या सिंगल-थ्रेडेड, इव्हेंट-ड्रिव्हन मॉडेलसाठी जुळवून घेतले आहे. ALS तुम्हाला सध्याच्या असिंक्रोनस एक्झिक्यूशन कॉन्टेक्स्टसोबत डेटा जोडण्याची परवानगी देते, ज्यामुळे तो संपूर्ण असिंक्रोनस कॉल चेनमध्ये स्पष्टपणे वितर्क (arguments) म्हणून पास न करता उपलब्ध होतो.

थोडक्यात, ALS एक स्टोरेज जागा तयार करते जी एकाच कॉन्टेक्स्टमध्ये सुरू झालेल्या असिंक्रोनस ऑपरेशन्सद्वारे आपोआप प्रसारित होते. यामुळे कॉन्टेक्स्ट मॅनेजमेंट सोपे होते आणि असिंक्रोनस सीमा ओलांडून स्टेट (state) सांभाळण्यासाठी आवश्यक असलेला बॉयलरप्लेट कोड लक्षणीयरीत्या कमी होतो.

एसिंक लोकल स्टोरेज का वापरावे?

ALS असिंक्रोनस जावास्क्रिप्ट डेव्हलपमेंटमध्ये अनेक महत्त्वाचे फायदे देते:

• सोपे कॉन्टेक्स्ट मॅनेजमेंट: अनेक फंक्शन कॉल्समधून कॉन्टेक्स्ट व्हेरिएबल्स पास करणे टाळा, ज्यामुळे कोडमधील गोंधळ कमी होतो आणि वाचनीयता सुधारते.
• सुधारित डीबगिंग: असिंक्रोनस कॉल स्टॅकमध्ये रिक्वेस्ट-विशिष्ट डेटा सहजपणे ट्रॅक करा, ज्यामुळे डीबगिंग आणि समस्यानिवारण सोपे होते.
• कमी बॉयलरप्लेट: कॉन्टेक्स्ट मॅन्युअली प्रसारित करण्याची गरज नाही, ज्यामुळे कोड अधिक स्वच्छ आणि देखरेख करण्यास सोपा होतो.
• वाढीव परफॉर्मन्स: कॉन्टेक्स्टचे प्रसारण आपोआप हाताळले जाते, ज्यामुळे मॅन्युअल कॉन्टेक्स्ट पासिंगशी संबंधित परफॉर्मन्समधील ओव्हरहेड कमी होतो.
• केंद्रीकृत कॉन्टेक्स्ट ऍक्सेस: कॉन्टेक्स्ट डेटा ऍक्सेस करण्यासाठी एकच, सु-परिभाषित स्थान प्रदान करते, ज्यामुळे ऍक्सेस आणि बदल सोपे होतात.

एसिंक लोकल स्टोरेजसाठी उपयोग प्रकरणे

ALS विशेषतः अशा परिस्थितीत उपयुक्त आहे जिथे तुम्हाला असिंक्रोनस ऑपरेशन्समध्ये रिक्वेस्ट-विशिष्ट डेटा ट्रॅक करण्याची आवश्यकता असते. येथे काही सामान्य उपयोग प्रकरणे आहेत:

१. वेब सर्व्हरमध्ये रिक्वेस्ट ट्रॅकिंग

वेब सर्व्हरमध्ये, प्रत्येक येणाऱ्या रिक्वेस्टला एक स्वतंत्र असिंक्रोनस कॉन्टेक्स्ट म्हणून हाताळले जाऊ शकते. ALS चा वापर रिक्वेस्ट-विशिष्ट माहिती संग्रहित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो, जसे की रिक्वेस्ट आयडी, यूजर आयडी, ऑथेंटिकेशन टोकन आणि इतर संबंधित डेटा. हे तुम्हाला तुमच्या ऍप्लिकेशनच्या कोणत्याही भागातून ही माहिती सहजपणे ऍक्सेस करण्याची परवानगी देते, ज्यात मिडलवेअर, कंट्रोलर्स आणि डेटाबेस क्वेरीजचा समावेश आहे.

उदाहरण (Node.js एक्सप्रेससह):

const express = require('express');
const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');
const { v4: uuidv4 } = require('uuid');

const app = express();
const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

app.use((req, res, next) => {
  const requestId = uuidv4();
  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('requestId', requestId);
    console.log(`रिक्वेस्ट ${requestId} सुरू झाली`);
    next();
  });
});

app.get('/', (req, res) => {
  const requestId = asyncLocalStorage.getStore().get('requestId');
  console.log(`रिक्वेस्ट ${requestId} हाताळत आहे`);
  res.send(`हॅलो, रिक्वेस्ट आयडी: ${requestId}`);
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('सर्व्हर पोर्ट 3000 वर सुरू आहे');
});

या उदाहरणात, प्रत्येक येणाऱ्या रिक्वेस्टला एक युनिक रिक्वेस्ट आयडी दिला जातो, जो एसिंक लोकल स्टोरेजमध्ये संग्रहित केला जातो. हा आयडी नंतर रिक्वेस्ट हँडलरच्या कोणत्याही भागातून ऍक्सेस केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे तुम्हाला रिक्वेस्टच्या संपूर्ण जीवनचक्रात त्याचा मागोवा घेता येतो.

२. यूजर सेशन मॅनेजमेंट

ALS चा वापर यूजर सेशन्स व्यवस्थापित करण्यासाठी देखील केला जाऊ शकतो. जेव्हा एखादा यूजर लॉग इन करतो, तेव्हा तुम्ही यूजरचा सेशन डेटा (उदा. यूजर आयडी, भूमिका, परवानग्या) ALS मध्ये संग्रहित करू शकता. यामुळे तुम्हाला तुमच्या ऍप्लिकेशनच्या कोणत्याही भागातून यूजरचा सेशन डेटा सहजपणे ऍक्सेस करता येतो, जिथे त्याची आवश्यकता असेल, आणि त्याला वितर्क (arguments) म्हणून पास करण्याची गरज नसते.

उदाहरण:

const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

function authenticateUser(username, password) {
  // प्रमाणीकरणाचे अनुकरण
  if (username === 'user' && password === 'password') {
    const userSession = { userId: 123, username: 'user', roles: ['admin'] };
    asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
      asyncLocalStorage.getStore().set('userSession', userSession);
      console.log('वापरकर्ता प्रमाणीकृत झाला, सेशन ALS मध्ये संग्रहित झाले');
      return true;
    });
    return true;
  } else {
    return false;
  }
}

function getUserSession() {
  return asyncLocalStorage.getStore() ? asyncLocalStorage.getStore().get('userSession') : null;
}

function someAsyncOperation() {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      const userSession = getUserSession();
      if (userSession) {
        console.log(`असिंक ऑपरेशन: यूजर आयडी: ${userSession.userId}`);
        resolve();
      } else {
        console.log('असिंक ऑपरेशन: कोणतेही यूजर सेशन सापडले नाही');
        resolve();
      }
    }, 100);
  });
}

async function main() {
  if (authenticateUser('user', 'password')) {
    await someAsyncOperation();
  } else {
    console.log('प्रमाणीकरण अयशस्वी झाले');
  }
}

main();

या उदाहरणात, यशस्वी प्रमाणीकरणानंतर, यूजर सेशन ALS मध्ये संग्रहित केले जाते. `someAsyncOperation` फंक्शन नंतर हा सेशन डेटा ऍक्सेस करू शकते, ज्यासाठी त्याला स्पष्टपणे वितर्क म्हणून पास करण्याची गरज नसते.

३. ट्रान्झॅक्शन मॅनेजमेंट

डेटाबेस ट्रान्झॅक्शनमध्ये, ALS चा वापर ट्रान्झॅक्शन ऑब्जेक्ट संग्रहित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. हे तुम्हाला तुमच्या ऍप्लिकेशनच्या कोणत्याही भागातून ट्रान्झॅक्शन ऑब्जेक्ट ऍक्सेस करण्याची परवानगी देते, जो ट्रान्झॅक्शनमध्ये सहभागी होतो, ज्यामुळे सर्व ऑपरेशन्स एकाच ट्रान्झॅक्शन स्कोपमध्ये पार पाडली जातात याची खात्री होते.

४. लॉगिंग आणि ऑडिटिंग

ALS चा वापर लॉगिंग आणि ऑडिटिंगच्या उद्देशाने कॉन्टेक्स्ट-विशिष्ट माहिती संग्रहित करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. उदाहरणार्थ, तुम्ही यूजर आयडी, रिक्वेस्ट आयडी आणि टाइमस्टॅम्प ALS मध्ये संग्रहित करू शकता आणि नंतर ही माहिती तुमच्या लॉग मेसेजमध्ये समाविष्ट करू शकता. यामुळे यूजरच्या क्रियाकलापांचा मागोवा घेणे आणि संभाव्य सुरक्षा समस्या ओळखणे सोपे होते.

एसिंक लोकल स्टोरेज कसे वापरावे

एसिंक लोकल स्टोरेज वापरण्यात तीन मुख्य पायऱ्या आहेत:

1. AsyncLocalStorage इन्स्टन्स तयार करा: `AsyncLocalStorage` क्लासचा एक इन्स्टन्स तयार करा.
2. एका कॉन्टेक्स्टमध्ये कोड चालवा: एका विशिष्ट कॉन्टेक्स्टमध्ये कोड कार्यान्वित करण्यासाठी `run()` पद्धत वापरा. `run()` पद्धत दोन वितर्क घेते: एक स्टोअर (सहसा एक Map किंवा ऑब्जेक्ट) आणि एक कॉलबॅक फंक्शन. हे स्टोअर कॉलबॅक फंक्शनमध्ये सुरू केलेल्या सर्व असिंक्रोनस ऑपरेशन्ससाठी उपलब्ध असेल.
3. स्टोअर ऍक्सेस करा: असिंक्रोनस कॉन्टेक्स्टमधून स्टोअर ऍक्सेस करण्यासाठी `getStore()` पद्धत वापरा.

उदाहरण:

const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

function doSomethingAsync() {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      const value = asyncLocalStorage.getStore().get('myKey');
      console.log('ALS मधून मिळालेली व्हॅल्यू:', value);
      resolve();
    }, 500);
  });
}

async function main() {
  asyncLocalStorage.run(new Map(), async () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('myKey', 'हॅलो ALS कडून!');
    await doSomethingAsync();
  });
}

main();

AsyncLocalStorage API

`AsyncLocalStorage` क्लास खालील पद्धती प्रदान करते:

• constructor(): एक नवीन AsyncLocalStorage इन्स्टन्स तयार करते.
• run(store, callback, ...args): दिलेल्या कॉलबॅक फंक्शनला अशा कॉन्टेक्स्टमध्ये चालवते जिथे दिलेले स्टोअर उपलब्ध आहे. स्टोअर सामान्यतः एक `Map` किंवा साधा जावास्क्रिप्ट ऑब्जेक्ट असतो. कॉलबॅकमध्ये सुरू केलेली कोणतीही असिंक्रोनस ऑपरेशन्स हा कॉन्टेक्स्ट वारसा हक्काने घेतील. कॉलबॅक फंक्शनला अतिरिक्त वितर्क पास केले जाऊ शकतात.
• getStore(): सध्याच्या असिंक्रोनस कॉन्टेक्स्टसाठी वर्तमान स्टोअर परत करते. वर्तमान कॉन्टेक्स्टशी कोणतेही स्टोअर संबंधित नसल्यास `undefined` परत करते.
• disable(): AsyncLocalStorage इन्स्टन्स अक्षम करते. एकदा अक्षम झाल्यावर, `run()` आणि `getStore()` यापुढे कार्य करणार नाहीत.

विचार आणि सर्वोत्तम पद्धती

ALS एक शक्तिशाली साधन असले तरी, त्याचा विवेकपूर्ण वापर करणे महत्त्वाचे आहे. येथे काही विचार आणि सर्वोत्तम पद्धती आहेत:

• अतिवापर टाळा: प्रत्येक गोष्टीसाठी ALS वापरू नका. त्याचा वापर तेव्हाच करा जेव्हा तुम्हाला असिंक्रोनस सीमा ओलांडून कॉन्टेक्स्ट ट्रॅक करण्याची आवश्यकता असेल. जर कॉन्टेक्स्टला असिंक कॉल्समधून प्रसारित करण्याची गरज नसेल तर सामान्य व्हेरिएबल्ससारख्या सोप्या उपायांचा विचार करा.
• परफॉर्मन्स: ALS साधारणपणे कार्यक्षम असले तरी, जास्त वापरामुळे परफॉर्मन्सवर परिणाम होऊ शकतो. आवश्यकतेनुसार तुमच्या कोडचे मोजमाप करा आणि ऑप्टिमाइझ करा. तुम्ही ALS मध्ये ठेवत असलेल्या स्टोअरच्या आकाराबद्दल सावध रहा. मोठे ऑब्जेक्ट्स परफॉर्मन्सवर परिणाम करू शकतात, विशेषतः जर अनेक असिंक ऑपरेशन्स सुरू होत असतील.
• कॉन्टेक्स्ट मॅनेजमेंट: स्टोअरच्या जीवनचक्राचे योग्यरित्या व्यवस्थापन करा. प्रत्येक रिक्वेस्ट किंवा सेशनसाठी एक नवीन स्टोअर तयार करा आणि जेव्हा त्याची गरज नसेल तेव्हा स्टोअर साफ करा. ALS स्वतः स्कोप व्यवस्थापित करण्यास मदत करत असले तरी, स्टोअरमधील डेटाला योग्य हाताळणी आणि गार्बेज कलेक्शनची आवश्यकता असते.
• त्रुटी हाताळणी: त्रुटी हाताळणीबद्दल सावध रहा. जर एखाद्या असिंक्रोनस ऑपरेशनमध्ये त्रुटी आली, तर कॉन्टेक्स्ट गमावला जाऊ शकतो. त्रुटी हाताळण्यासाठी आणि कॉन्टेक्स्ट योग्यरित्या राखला जाईल याची खात्री करण्यासाठी try-catch ब्लॉक्स वापरण्याचा विचार करा.
• डीबगिंग: ALS-आधारित ऍप्लिकेशन्सचे डीबगिंग करणे आव्हानात्मक असू शकते. एक्झिक्यूशनचा प्रवाह ट्रॅक करण्यासाठी आणि संभाव्य समस्या ओळखण्यासाठी डीबगिंग साधने आणि लॉगिंग वापरा.
• सुसंगतता: ALS Node.js आवृत्ती 14.5.0 आणि त्यानंतरच्या आवृत्त्यांमध्ये उपलब्ध आहे. त्याचा वापर करण्यापूर्वी तुमचे वातावरण ALS ला समर्थन देते याची खात्री करा. Node.js च्या जुन्या आवृत्त्यांसाठी, कंटिन्यूएशन-लोकल स्टोरेज (CLS) सारख्या पर्यायी उपायांचा विचार करा, जरी त्यांचे परफॉर्मन्स वैशिष्ट्ये आणि API भिन्न असू शकतात.

एसिंक लोकल स्टोरेजचे पर्याय

ALS च्या परिचयापूर्वी, डेव्हलपर्स अनेकदा असिंक्रोनस जावास्क्रिप्टमध्ये कॉन्टेक्स्ट व्यवस्थापित करण्यासाठी इतर तंत्रांवर अवलंबून होते. येथे काही सामान्य पर्याय आहेत:

• स्पष्ट कॉन्टेक्स्ट पासिंग: कॉल चेनमधील प्रत्येक फंक्शनला वितर्क म्हणून कॉन्टेक्स्ट व्हेरिएबल्स पास करणे. हा दृष्टिकोन सोपा आहे परंतु गुंतागुंतीच्या ऍप्लिकेशन्समध्ये तो कंटाळवाणा आणि त्रुटी-प्रवण बनू शकतो. यामुळे रिफॅक्टरिंग करणे देखील कठीण होते, कारण कॉन्टेक्स्ट डेटा बदलण्यासाठी अनेक फंक्शन्सच्या सिग्नेचरमध्ये बदल करणे आवश्यक असते.
• कंटिन्यूएशन-लोकल स्टोरेज (CLS): CLS हे ALS प्रमाणेच कार्यक्षमता प्रदान करते, परंतु ते एका वेगळ्या यंत्रणेवर आधारित आहे. CLS असिंक्रोनस ऑपरेशन्सला अडवण्यासाठी आणि कॉन्टेक्स्ट प्रसारित करण्यासाठी मंकी-पॅचिंग वापरते. हा दृष्टिकोन अधिक गुंतागुंतीचा असू शकतो आणि त्याचे परफॉर्मन्सवर परिणाम होऊ शकतात.
• लायब्ररी आणि फ्रेमवर्क: काही लायब्ररी आणि फ्रेमवर्क स्वतःची कॉन्टेक्स्ट मॅनेजमेंट यंत्रणा प्रदान करतात. उदाहरणार्थ, Express.js रिक्वेस्ट-विशिष्ट डेटा व्यवस्थापित करण्यासाठी मिडलवेअर प्रदान करते.

हे पर्याय काही विशिष्ट परिस्थितीत उपयुक्त असले तरी, ALS असिंक्रोनस जावास्क्रिप्टमध्ये कॉन्टेक्स्ट व्यवस्थापित करण्यासाठी एक अधिक सुबक आणि कार्यक्षम उपाय देते.

निष्कर्ष

एसिंक लोकल स्टोरेज (ALS) हे असिंक्रोनस जावास्क्रिप्ट ऍप्लिकेशन्समध्ये कॉन्टेक्स्ट व्यवस्थापित करण्यासाठी एक शक्तिशाली साधन आहे. एका विशिष्ट असिंक्रोनस ऑपरेशनसाठी स्थानिक असलेला डेटा संग्रहित करण्याचा मार्ग प्रदान करून, ALS कॉन्टेक्स्ट मॅनेजमेंट सोपे करते, डीबगिंग सुधारते आणि बॉयलरप्लेट कोड कमी करते. तुम्ही वेब सर्व्हर तयार करत असाल, यूजर सेशन्स व्यवस्थापित करत असाल, किंवा डेटाबेस ट्रान्झॅक्शन हाताळत असाल, ALS तुम्हाला अधिक स्वच्छ, देखरेख करण्यास सोपा आणि अधिक कार्यक्षम कोड लिहिण्यास मदत करू शकते.

असिंक्रोनस प्रोग्रामिंग जावास्क्रिप्टमध्ये अधिकाधिक व्यापक होत आहे, ज्यामुळे ALS सारखी साधने समजून घेणे दिवसेंदिवस महत्त्वाचे होत आहे. त्याचा योग्य वापर आणि मर्यादा समजून घेऊन, डेव्हलपर्स अधिक मजबूत आणि व्यवस्थापित करण्यास सोपे ऍप्लिकेशन्स तयार करू शकतात जे जागतिक स्तरावर विविध वापरकर्त्यांच्या गरजांनुसार स्केलिंग आणि जुळवून घेण्यास सक्षम आहेत. तुमच्या प्रोजेक्ट्समध्ये ALS सह प्रयोग करा आणि ते तुमच्या असिंक्रोनस वर्कफ्लोजला कसे सोपे करू शकते आणि तुमच्या एकूण ऍप्लिकेशन आर्किटेक्चरमध्ये कशी सुधारणा करू शकते ते शोधा.

अधिक संसाधने

• नोड.जेएस AsyncLocalStorage डॉक्युमेंटेशन
• async-local-storage एनपीएम पॅकेज (जुन्या नोड.जेएस आवृत्त्यांसाठी)
• नोड.जेएस मध्ये एसिंक लोकल स्टोरेज - यूट्यूब