Paketna obdelava zahtevkov na robnih funkcijah frontenda: Pospeševanje obdelave več zahtevkov

V današnjem svetu spletnega razvoja je zmogljivost ključnega pomena. Uporabniki pričakujejo bliskovito hitre odzivne čase, saj lahko že manjše zamude povzročijo frustracije in opustitev strani. Robne funkcije frontenda ponujajo močan način za optimizacijo delovanja s prenosom računalništva bližje uporabniku. Vendar pa lahko naivna implementacija več zahtevkov do teh funkcij povzroči znatne dodatne obremenitve. Tu nastopi paketna obdelava zahtevkov. Ta članek raziskuje koncept paketne obdelave zahtevkov na robnih funkcijah frontenda, njene prednosti, strategije implementacije in najboljše prakse za doseganje optimalnega delovanja.

Kaj so robne funkcije?

Robne funkcije so brezstrežniške funkcije, ki se izvajajo na globalnem omrežju strežnikov in tako približajo računalništvo vašim uporabnikom. Ta bližina zmanjša zakasnitev, saj zahtevkom ni treba potovati daleč, da bi bili obdelani. Idealne so za naloge, kot so:

• A/B testiranje: Dinamično usmerjanje uporabnikov na različne različice vašega spletnega mesta ali aplikacije.
• Personalizacija: Prilagajanje vsebine glede na lokacijo uporabnika, preference ali druge dejavnike.
• Avtentikacija: Preverjanje uporabniških poverilnic in nadzor dostopa do virov.
• Optimizacija slik: Sproti spreminjanje velikosti in stiskanje slik za optimizacijo za različne naprave in omrežne pogoje.
• Prepisovanje vsebine: Spreminjanje vsebine glede na kontekst zahtevka.

Priljubljene platforme, ki ponujajo robne funkcije, so Netlify Functions, Vercel Edge Functions, Cloudflare Workers in AWS Lambda@Edge.

Problem: neučinkovita obdelava več zahtevkov

Predstavljajte si scenarij, kjer mora vaš frontend pridobiti več delov podatkov z robne funkcije – na primer pridobivanje podrobnosti o izdelkih za več artiklov v nakupovalni košarici ali pridobivanje personaliziranih priporočil za več uporabnikov. Če se vsak zahtevek izvede posamično, se lahko dodatni stroški, povezani z vzpostavitvijo povezave, prenosom zahtevka in njegovo obdelavo na robni funkciji, hitro seštejejo. Ti stroški vključujejo:

• Omrežna zakasnitev: Vsak zahtevek povzroči omrežno zakasnitev, ki je lahko znatna, zlasti za uporabnike, ki so oddaljeni od strežnika robne funkcije.
• Hladni zagoni funkcije: Robne funkcije lahko doživijo hladne zagone, kjer je treba instanco funkcije inicializirati, preden lahko obdela zahtevek. Ta inicializacija lahko doda znatno zamudo, zlasti če se funkcija ne kliče pogosto.
• Dodatni stroški vzpostavljanja več povezav: Ustvarjanje in prekinjanje povezav za vsak zahtevek je potratno z viri.

Izvajanje ločenih klicev za vsak zahtevek lahko drastično zmanjša splošno delovanje in poveča zakasnitev, ki jo zazna uporabnik.

Rešitev: paketna obdelava zahtevkov

Paketna obdelava zahtevkov je tehnika, ki združuje več posameznih zahtevkov v en sam, večji zahtevek. Namesto pošiljanja ločenih zahtevkov za vsak izdelek v nakupovalni košarici, frontend pošlje en sam zahtevek, ki vsebuje vse ID-je izdelkov. Robna funkcija nato obdela ta paketni zahtevek in vrne ustrezne podrobnosti o izdelkih v enem samem odgovoru.

S paketno obdelavo zahtevkov lahko znatno zmanjšamo dodatne stroške, povezane z omrežno zakasnitvijo, hladnimi zagoni funkcij in vzpostavljanjem povezav. To vodi do izboljšanega delovanja in boljše uporabniške izkušnje.

Prednosti paketne obdelave zahtevkov

Paketna obdelava zahtevkov ponuja več pomembnih prednosti:

• Zmanjšana omrežna zakasnitev: Manj zahtevkov pomeni manj omrežnih stroškov, kar je še posebej koristno za geografsko razpršene uporabnike.
• Zmanjšani hladni zagoni funkcij: En sam zahtevek lahko obdela več operacij, kar zmanjša vpliv hladnih zagonov.
• Izboljšana izkoriščenost strežnika: Paketna obdelava zmanjša število povezav, ki jih mora strežnik obdelati, kar vodi do boljše izkoriščenosti virov.
• Nižji stroški: Mnogi ponudniki robnih funkcij zaračunavajo glede na število klicev. Paketna obdelava zmanjša število klicev, kar lahko zniža stroške.
• Izboljšana uporabniška izkušnja: Hitrejši odzivni časi vodijo do bolj tekoče in odzivne uporabniške izkušnje.

Strategije implementacije

Obstaja več načinov za implementacijo paketne obdelave zahtevkov v vaši arhitekturi robnih funkcij frontenda:

1. Paketna obdelava na frontendu z eno samo končno točko

To je najpreprostejši pristop, kjer frontend združi več zahtevkov v en sam zahtevek in ga pošlje na eno samo končno točko robne funkcije. Robna funkcija nato obdela paketni zahtevek in vrne paketni odgovor.

Implementacija na frontendu:

Frontend mora zbrati posamezne zahtevke in jih združiti v eno samo podatkovno strukturo, običajno polje ali objekt JSON. Nato te paketne podatke pošlje robni funkciji.

Primer (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;
}

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

Implementacija robne funkcije:

Robna funkcija mora razčleniti paketni zahtevek, obdelati vsak posamezen zahtevek znotraj paketa in sestaviti paketni odgovor.

Primer (Netlify funkcija - JavaScript):

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

 // Simulacija pridobivanja podrobnosti o izdelkih iz baze podatkov
 const productDetails = productIds.map(id => ({
 id: id,
 name: `Product ${id}`,
 price: Math.random() * 100
 }));

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

2. Paketna obdelava, vodena s strani zaledja, z uporabo čakalnih vrst

V bolj zapletenih scenarijih, kjer zahtevki prihajajo asinhrono ali so generirani iz različnih delov aplikacije, je lahko pristop, ki temelji na čakalnih vrstah, bolj primeren. Frontend dodaja zahtevke v čakalno vrsto, ločen proces (npr. opravilo v ozadju ali druga robna funkcija) pa periodično združuje zahtevke v čakalni vrsti v pakete in jih pošilja robni funkciji.

Implementacija na frontendu:

Namesto neposrednega klicanja robne funkcije, frontend dodaja zahtevke v čakalno vrsto (npr. čakalno vrsto Redis ali posrednika sporočil, kot je RabbitMQ). Čakalna vrsta deluje kot medpomnilnik, ki omogoča, da se zahtevki naberejo, preden so obdelani.

Implementacija na zaledju:

Ločen proces ali robna funkcija nadzoruje čakalno vrsto. Ko je dosežen določen prag (npr. največja velikost paketa ali časovni interval), pridobi zahtevke iz čakalne vrste, jih združi v paket in pošlje glavni robni funkciji v obdelavo.

Ta pristop je bolj zapleten, vendar ponuja večjo prilagodljivost in razširljivost, zlasti pri obravnavanju velikega obsega asinhronih zahtevkov.

3. Paketna obdelava z GraphQL

Če uporabljate GraphQL, se paketna obdelava zahtevkov pogosto izvaja samodejno s strani strežnikov in odjemalcev GraphQL. GraphQL omogoča pridobivanje več povezanih delov podatkov v eni sami poizvedbi. Strežnik GraphQL lahko nato optimizira izvedbo poizvedbe s paketno obdelavo zahtevkov do osnovnih virov podatkov.

Knjižnice GraphQL, kot je Apollo Client, ponujajo vgrajene mehanizme za paketno obdelavo poizvedb GraphQL, kar dodatno poenostavi implementacijo.

Najboljše prakse za paketno obdelavo zahtevkov

Za učinkovito implementacijo paketne obdelave zahtevkov upoštevajte naslednje najboljše prakse:

• Določite optimalno velikost paketa: Optimalna velikost paketa je odvisna od dejavnikov, kot so omrežna zakasnitev, čas izvajanja funkcije in narava podatkov, ki se obdelujejo. Eksperimentirajte z različnimi velikostmi paketov, da najdete idealno točko, ki maksimira delovanje brez preobremenitve robne funkcije. Premajhen paket bo izničil prednosti delovanja. Prevelik paket pa lahko povzroči časovne prekoračitve ali težave s pomnilnikom.
• Implementirajte obravnavo napak: Pravilno obravnavajte napake, ki se lahko pojavijo med paketno obdelavo. Razmislite o strategijah, kot so delno uspešni odgovori, kjer robna funkcija vrne rezultate za uspešno obdelane zahtevke in navede, kateri zahtevki so spodleteli. To omogoča frontendu, da ponovno poskusi samo neuspešne zahtevke.
• Spremljajte delovanje: Nenehno spremljajte delovanje vaših paketnih zahtevkov. Sledite metrikam, kot so zakasnitev zahtevkov, stopnje napak in čas izvajanja funkcije, da prepoznate morebitna ozka grla in optimizirate svojo implementacijo. Platforme za robne funkcije pogosto ponujajo orodja za spremljanje, ki pri tem pomagajo.
• Upoštevajte serializacijo in deserializacijo podatkov: Serializacija in deserializacija paketnih podatkov lahko dodata dodatne stroške. Izberite učinkovite formate serializacije, kot sta JSON ali MessagePack, da zmanjšate te stroške.
• Implementirajte časovne prekoračitve: Nastavite ustrezne časovne prekoračitve za paketne zahtevke, da preprečite njihovo neskončno čakanje. Časovna prekoračitev mora biti dovolj dolga, da omogoči robni funkciji obdelavo celotnega paketa, vendar dovolj kratka, da prepreči pretirane zamude, če gre kaj narobe.
• Varnostni premisleki: Zagotovite, da so vaši paketni zahtevki pravilno avtenticirani in avtorizirani, da preprečite nepooblaščen dostop do podatkov. Implementirajte varnostne ukrepe za zaščito pred napadi z vbrizgavanjem (injection) in drugimi varnostnimi ranljivostmi. Očistite in potrdite vse vhodne podatke.
• Idempotentnost: Upoštevajte pomembnost idempotentnosti, zlasti če so paketni zahtevki del kritičnih transakcij. V primerih, ko lahko omrežna napaka povzroči, da se zahtevek pošlje večkrat, zagotovite, da njegova večkratna obdelava ne bo povzročila težav.

Primeri in primeri uporabe

Tukaj je nekaj praktičnih primerov in primerov uporabe, kjer je lahko paketna obdelava zahtevkov še posebej koristna:

• E-trgovina: Pridobivanje podrobnosti o izdelkih za več artiklov v nakupovalni košarici, pridobivanje mnenj strank za seznam izdelkov, obdelava več naročil v eni sami transakciji. Na primer, spletna trgovina na Japonskem, ki uporablja globalni CDN in robne funkcije, bi lahko paketno obdelovala zahtevke za podrobnosti o izdelkih, da bi zmanjšala zakasnitev za uporabnike po vsej državi.
• Družbeni mediji: Pridobivanje objav več uporabnikov v novicah, pridobivanje komentarjev za seznam objav, posodabljanje števila všečkov za več elementov v eni sami operaciji. Globalna platforma družbenih medijev bi lahko uporabila paketno obdelavo, ko uporabnik naloži svoje novice, da bi hitro prikazala vsebino ne glede na njegovo lokacijo.
• Analitika v realnem času: Združevanje in obdelava več podatkovnih točk iz različnih virov v realnem času, izračunavanje agregatnih statistik za paket dogodkov, pošiljanje paketnih posodobitev v podatkovno skladišče. Evropsko fintech podjetje, ki analizira vedenje uporabnikov v realnem času, bi lahko paketno obdelovalo podatkovne točke, preden jih pošlje na analitično nadzorno ploščo.
• Mehanizmi za personalizacijo: Pridobivanje personaliziranih priporočil za več uporabnikov, posodabljanje uporabniških profilov na podlagi paketa dogodkov, dostavljanje personalizirane vsebine skupini uporabnikov. Storitev pretakanja, ki ponuja vsebino v Severni Ameriki, Južni Ameriki, Evropi, Aziji in Oceaniji, lahko ima koristi od paketnih zahtevkov za personalizacijo.
• Igranje iger: Pridobivanje profilov igralcev za več uporabnikov v preddverju igre, posodabljanje stanja igre za skupino igralcev, obdelava več dogodkov v igri v eni sami operaciji. Pri spletnih igrah za več igralcev, kjer je nizka zakasnitev ključna, lahko paketna obdelava zahtevkov pomembno vpliva na izkušnjo igralca.

Zaključek

Paketna obdelava zahtevkov na robnih funkcijah frontenda je močna tehnika za optimizacijo delovanja in izboljšanje uporabniške izkušnje. Z združevanjem več zahtevkov v en sam paket lahko znatno zmanjšate omrežno zakasnitev, minimizirate hladne zagone funkcij in izboljšate izkoriščenost strežnika. Ne glede na to, ali gradite platformo za e-trgovino, aplikacijo za družbene medije ali sistem za analitiko v realnem času, vam lahko paketna obdelava zahtevkov pomaga zagotoviti hitrejše, bolj odzivne in stroškovno učinkovitejše rešitve.

S skrbnim premislekom o strategijah implementacije in najboljših praksah, opisanih v tem članku, lahko izkoristite moč paketne obdelave zahtevkov za pospešitev obdelave več zahtevkov in zagotovite vrhunsko uporabniško izkušnjo svojemu globalnemu občinstvu.

Dodatni viri

Tukaj je nekaj dodatnih virov, ki so lahko v pomoč:

• Dokumentacija za vašega specifičnega ponudnika robnih funkcij (npr. Netlify Functions, Vercel Edge Functions, Cloudflare Workers, AWS Lambda@Edge).
• Članki in vodiči o tehnikah paketne obdelave zahtevkov na splošno.
• Dokumentacija in vodiči za GraphQL, če uporabljate GraphQL.
• Blogi in forumi, povezani z optimizacijo delovanja frontenda.