ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இட்டரேட்டர் ஹெல்பர் பேட்சிங் இன்ஜின்: அளவிடக்கூடிய பயன்பாடுகளுக்கான பேட்ச் செயலாக்கத்தை மேம்படுத்துதல்

நவீன பயன்பாட்டு மேம்பாட்டில், குறிப்பாக பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளைக் கையாளும்போது அல்லது கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான பணிகளைச் செய்யும்போது, திறமையான பேட்ச் செயலாக்கம் மிகவும் முக்கியமானது. இங்குதான் ஒரு ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இட்டரேட்டர் ஹெல்பர் பேட்சிங் இன்ஜின் செயல்பாட்டிற்கு வருகிறது. இந்தக் கட்டுரை அத்தகைய ஒரு இன்ஜினின் கருத்து, செயல்படுத்தல் மற்றும் நன்மைகளை ஆராய்கிறது, வலுவான மற்றும் அளவிடக்கூடிய பயன்பாடுகளை உருவாக்குவதற்கான அறிவை உங்களுக்கு வழங்குகிறது.

பேட்ச் செயலாக்கம் என்றால் என்ன?

பேட்ச் செயலாக்கம் என்பது ஒரு பெரிய பணியை சிறிய, நிர்வகிக்கக்கூடிய தொகுதிகளாக (batches) பிரிப்பதை உள்ளடக்கியது. இந்த தொகுதிகள் பின்னர் தொடர்ச்சியாகவோ அல்லது ஒரே நேரத்தில் செயல்படுத்தப்பட்டு, செயல்திறன் மற்றும் வளங்களின் பயன்பாட்டை மேம்படுத்துகின்றன. இது குறிப்பாகப் பின்வரும் சூழ்நிலைகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்:

• பெரிய தரவுத்தொகுப்புகள்: ஒரு தரவுத்தளத்திலிருந்து மில்லியன் கணக்கான பதிவுகளைச் செயலாக்குதல்.
• API கோரிக்கைகள்: விகித வரம்புகளை (rate limiting) தவிர்க்க பல API கோரிக்கைகளை அனுப்புதல்.
• படம்/வீடியோ செயலாக்கம்: பல கோப்புகளை இணையாகச் செயலாக்குதல்.
• பின்னணி வேலைகள்: உடனடி பயனர் கருத்து தேவைப்படாத பணிகளைக் கையாளுதல்.

ஒரு இட்டரேட்டர் ஹெல்பர் பேட்சிங் இன்ஜினை ஏன் பயன்படுத்த வேண்டும்?

ஒரு ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இட்டரேட்டர் ஹெல்பர் பேட்சிங் இன்ஜின் பேட்ச் செயலாக்கத்தைச் செயல்படுத்த ஒரு கட்டமைக்கப்பட்ட மற்றும் திறமையான வழியை வழங்குகிறது. இது ஏன் நன்மை பயக்கும் என்பது இங்கே:

• செயல்திறன் மேம்படுத்தல்: தரவை தொகுதிகளாகச் செயலாக்குவதன் மூலம், தனிப்பட்ட செயல்பாடுகளுடன் தொடர்புடைய கூடுதல் சுமையைக் குறைக்க முடியும்.
• அளவிடுதல்: பேட்ச் செயலாக்கம் சிறந்த வள ஒதுக்கீடு மற்றும் ஒத்திசைவுக்கு அனுமதிக்கிறது, இதனால் பயன்பாடுகளை மேலும் அளவிடக்கூடியதாக மாற்றுகிறது.
• பிழை கையாளுதல்: ஒவ்வொரு தொகுதிக்குள்ளும் பிழைகளை நிர்வகிக்கவும் கையாளவும் எளிதானது.
• விகித வரம்பு இணக்கம்: APIகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, பேட்ச் செய்வது விகித வரம்புகளுக்கு இணங்க உதவுகிறது.
• மேம்படுத்தப்பட்ட பயனர் அனுபவம்: தீவிரமான பணிகளைப் பின்னணி செயல்முறைகளுக்கு மாற்றுவதன் மூலம், முக்கிய த்ரெட் (main thread) பதிலளிக்கக்கூடியதாகவே இருக்கும், இது ஒரு சிறந்த பயனர் அனுபவத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

முக்கிய கருத்துக்கள்

1. இட்டரேட்டர்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள்

இட்டரேட்டர்கள் என்பவை ஒரு வரிசையை வரையறுக்கும் பொருள்கள் மற்றும் அதன் முடிவில் ஒரு திரும்பும் மதிப்பைக் கொண்டிருக்கும். ஜாவாஸ்கிரிப்டில், ஒரு பொருள் next() முறையை செயல்படுத்தும்போது அது ஒரு இட்டரேட்டர் ஆகிறது, இது இரண்டு பண்புகளுடன் ஒரு பொருளைத் தருகிறது:

• value: வரிசையில் அடுத்த மதிப்பு.
• done: வரிசை முடிந்துவிட்டதா என்பதைக் குறிக்கும் ஒரு பூலியன்.

ஜெனரேட்டர்கள் என்பவை இடைநிறுத்தப்பட்டு மீண்டும் தொடங்கக்கூடிய செயல்பாடுகள், இது இட்டரேட்டர்களை எளிதாக வரையறுக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. அவை மதிப்புகளை உருவாக்க yield என்ற சொல்லைப் பயன்படுத்துகின்றன.

            
function* numberGenerator(max) {
  let i = 0;
  while (i < max) {
    yield i++;
  }
}

const iterator = numberGenerator(5);
console.log(iterator.next()); // Output: { value: 0, done: false }
console.log(iterator.next()); // Output: { value: 1, done: false }
console.log(iterator.next()); // Output: { value: 2, done: false }
console.log(iterator.next()); // Output: { value: 3, done: false }
console.log(iterator.next()); // Output: { value: 4, done: false }
console.log(iterator.next()); // Output: { value: undefined, done: true }

            

              
                Copy
              
            
          

2. ஒத்திசைவற்ற இட்டரேட்டர்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள்

ஒத்திசைவற்ற இட்டரேட்டர்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்கள், ஒத்திசைவற்ற செயல்பாடுகளைக் கையாள இட்டரேட்டர் நெறிமுறையை விரிவுபடுத்துகின்றன. அவை await என்ற சொல்லைப் பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் பிராமிஸ்களைத் (promises) தருகின்றன.

            
async function* asyncNumberGenerator(max) {
  let i = 0;
  while (i < max) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100)); // Simulate async operation
    yield i++;
  }
}

async function consumeAsyncIterator() {
  const iterator = asyncNumberGenerator(5);
  let result = await iterator.next();
  while (!result.done) {
    console.log(result.value);
    result = await iterator.next();
  }
}

consumeAsyncIterator();

            

              
                Copy
              
            
          

3. பேட்சிங் லாஜிக்

பேட்சிங் என்பது ஒரு இட்டரேட்டரிலிருந்து உருப்படிகளைத் தொகுதிகளாகச் சேகரித்து அவற்றை ஒன்றாகச் செயலாக்குவதை உள்ளடக்கியது. இதை ஒரு வரிசை (queue) அல்லது ஒரு அணிவரிசை (array) மூலம் அடையலாம்.

ஒரு அடிப்படை ஒத்திசைவான பேட்சிங் இன்ஜினை உருவாக்குதல்

ஒரு எளிய ஒத்திசைவான பேட்சிங் இன்ஜினுடன் தொடங்குவோம்:

            
function batchIterator(iterator, batchSize) {
  return {
    next() {
      const batch = [];
      for (let i = 0; i < batchSize; i++) {
        const result = iterator.next();
        if (result.done) {
          if (batch.length > 0) {
            return { value: batch, done: false };
          } else {
            return { value: undefined, done: true };
          }
        }
        batch.push(result.value);
      }
      return { value: batch, done: false };
    }
  };
}

// Example usage:
const numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
const numberIterator = numbers[Symbol.iterator]();
const batchedIterator = batchIterator(numberIterator, 3);

let batchResult = batchedIterator.next();
while (!batchResult.done) {
  console.log('Batch:', batchResult.value);
  batchResult = batchedIterator.next();
}

            

              
                Copy
              
            
          

இந்தக் குறியீடு batchIterator என்ற ஒரு செயல்பாட்டை வரையறுக்கிறது, இது ஒரு இட்டரேட்டர் மற்றும் ஒரு பேட்ச் அளவை உள்ளீடாக எடுத்துக்கொள்கிறது. இது அசல் இட்டரேட்டரிலிருந்து உருப்படிகளின் தொகுதிகளை வழங்கும் ஒரு புதிய இட்டரேட்டரைத் தருகிறது.

ஒரு ஒத்திசைவற்ற பேட்சிங் இன்ஜினை உருவாக்குதல்

ஒத்திசைவற்ற செயல்பாடுகளுக்கு, நாம் ஒத்திசைவற்ற இட்டரேட்டர்கள் மற்றும் ஜெனரேட்டர்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இதோ ஒரு உதாரணம்:

            
async function* asyncBatchIterator(asyncIterator, batchSize) {
  let batch = [];
  for await (const item of asyncIterator) {
    batch.push(item);
    if (batch.length === batchSize) {
      yield batch;
      batch = [];
    }
  }
  if (batch.length > 0) {
    yield batch;
  }
}

// Example Usage:
async function* generateAsyncNumbers(max) {
  for (let i = 0; i < max; i++) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 50)); // Simulate async operation
    yield i;
  }
}

async function processBatches() {
  const asyncNumberGeneratorInstance = generateAsyncNumbers(15);
  const batchedAsyncIterator = asyncBatchIterator(asyncNumberGeneratorInstance, 4);

  for await (const batch of batchedAsyncIterator) {
    console.log('Async Batch:', batch);
  }
}

processBatches();

            

              
                Copy
              
            
          

இந்தக் குறியீடு asyncBatchIterator என்ற ஒரு செயல்பாட்டை வரையறுக்கிறது, இது ஒரு ஒத்திசைவற்ற இட்டரேட்டர் மற்றும் ஒரு பேட்ச் அளவை எடுத்துக்கொள்கிறது. இது அசல் ஒத்திசைவற்ற இட்டரேட்டரிலிருந்து உருப்படிகளின் தொகுதிகளை வழங்கும் ஒரு ஒத்திசைவற்ற இட்டரேட்டரைத் தருகிறது.

மேம்பட்ட அம்சங்கள் மற்றும் மேம்படுத்தல்கள்

1. ஒத்திசைவு கட்டுப்பாடு

செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்த, நாம் தொகுதிகளை ஒரே நேரத்தில் செயலாக்கலாம். இதை Promise.all போன்ற நுட்பங்கள் அல்லது ஒரு பிரத்யேக வொர்க்கர் பூல் (worker pool) மூலம் அடையலாம்.

            
async function processBatchesConcurrently(asyncIterator, batchSize, concurrency) {
  const batchedAsyncIterator = asyncBatchIterator(asyncIterator, batchSize);
  const workers = Array(concurrency).fill(null).map(async () => {
    for await (const batch of batchedAsyncIterator) {
      // Process the batch concurrently
      await processBatch(batch);
    }
  });
  await Promise.all(workers);
}

async function processBatch(batch) {
  // Simulate batch processing
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 200));
  console.log('Processed batch:', batch);
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. பிழை கையாளுதல் மற்றும் மீண்டும் முயற்சிக்கும் லாஜிக்

வலுவான பிழை கையாளுதல் அவசியம். தோல்வியுற்ற தொகுதிகளுக்கு மீண்டும் முயற்சிக்கும் லாஜிக்கை செயல்படுத்தவும் மற்றும் பிழைத்திருத்தத்திற்காக பிழைகளைப் பதிவு செய்யவும்.

            
async function processBatchWithRetry(batch, maxRetries = 3) {
  let retries = 0;
  while (retries < maxRetries) {
    try {
      await processBatch(batch);
      return;
    } catch (error) {
      console.error(`Error processing batch (retry ${retries + 1}):`, error);
      retries++;
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000)); // Wait before retrying
    }
  }
  console.error('Failed to process batch after multiple retries:', batch);
}

            

              
                Copy
              
            
          

3. பின்னழுத்தக் கையாளுதல் (Backpressure Handling)

தரவு உருவாக்கும் விகிதத்தை விட செயலாக்க விகிதம் மெதுவாக இருக்கும்போது கணினியை அதிக சுமைக்கு உள்ளாக்குவதைத் தடுக்க பின்னழுத்த வழிமுறைகளைச் செயல்படுத்தவும். இது இட்டரேட்டரை இடைநிறுத்துவது அல்லது வரையறுக்கப்பட்ட அளவுள்ள ஒரு வரிசையைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்.

4. டைனமிக் பேட்ச் அளவு

செயல்திறனை மேம்படுத்த கணினி சுமை அல்லது செயலாக்க நேரத்தின் அடிப்படையில் பேட்ச் அளவை மாறும் வகையில் மாற்றியமைக்கவும்.

நிஜ உலக உதாரணங்கள்

1. பெரிய CSV கோப்புகளைச் செயலாக்குதல்

வாடிக்கையாளர் தரவைக் கொண்ட ஒரு பெரிய CSV கோப்பை நீங்கள் செயலாக்க வேண்டும் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். கோப்பைத் துண்டுகளாகப் படிக்கவும், ஒவ்வொரு துண்டையும் ஒரே நேரத்தில் செயலாக்கவும், முடிவுகளை ஒரு தரவுத்தளத்தில் சேமிக்கவும் நீங்கள் ஒரு பேட்சிங் இன்ஜினைப் பயன்படுத்தலாம். நினைவகத்தில் பொருந்தாத அளவுக்கு பெரிய கோப்புகளைக் கையாள இது குறிப்பாகப் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

2. API கோரிக்கை பேட்சிங்

விகித வரம்புகளைக் கொண்ட APIகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, கோரிக்கைகளை பேட்ச் செய்வது, அதிகபட்ச செயல்திறனைப் பெறும்போது வரம்புகளுக்குள் இருக்க உங்களுக்கு உதவும். உதாரணமாக, Twitter API ஐப் பயன்படுத்தும்போது, பல ட்வீட் உருவாக்கும் கோரிக்கைகளை ஒரே தொகுப்பில் தொகுத்து அவற்றை ஒன்றாக அனுப்பலாம்.

3. பட செயலாக்க பைப்லைன்

ஒரு பட செயலாக்க பைப்லைனில், பல படங்களை ஒரே நேரத்தில் செயலாக்க நீங்கள் ஒரு பேட்சிங் இன்ஜினைப் பயன்படுத்தலாம். இது மறுஅளவிடுதல், வடிப்பான்களைப் பயன்படுத்துதல் அல்லது பட வடிவங்களை மாற்றுதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியிருக்கலாம். இது பெரிய படத் தரவுத்தொகுப்புகளுக்கான செயலாக்க நேரத்தை கணிசமாகக் குறைக்கும்.

உதாரணம்: தரவுத்தள செயல்பாடுகளை பேட்ச் செய்தல்

ஒரு தரவுத்தளத்தில் அதிக எண்ணிக்கையிலான பதிவுகளைச் செருகுவதைக் கவனியுங்கள். பதிவுகளை ஒவ்வொன்றாகச் செருகுவதற்குப் பதிலாக, பேட்ச் செய்வது செயல்திறனை வியத்தகு முறையில் மேம்படுத்தும்.

            
async function insertRecordsInBatches(records, batchSize, db) {
  const recordIterator = records[Symbol.iterator]();
  const batchedRecordIterator = batchIterator({
      next: () => {
          const next = recordIterator.next();
          return {value: next.value, done: next.done};
      }
  }, batchSize);

  let batchResult = batchedRecordIterator.next();
  while (!batchResult.done) {
    const batch = batchResult.value;
    try {
      await db.insertMany(batch);
      console.log(`Inserted batch of ${batch.length} records.`);
    } catch (error) {
      console.error('Error inserting batch:', error);
    }
    batchResult = batchedRecordIterator.next();
  }
  console.log('Finished inserting all records.');
}

// Example usage (assuming a MongoDB connection):
async function main() {
  const { MongoClient } = require('mongodb');
  const uri = 'mongodb://localhost:27017';
  const client = new MongoClient(uri);

  try {
    await client.connect();
    const db = client.db('mydb');
    const collection = db.collection('mycollection');

    const records = Array(1000).fill(null).map((_, i) => ({
      id: i + 1,
      name: `Record ${i + 1}`,
      timestamp: new Date()
    }));

    await insertRecordsInBatches(records, 100, collection);
  } catch (e) {
    console.error(e);
  } finally {
    await client.close();
  }
}

main();

            

              
                Copy
              
            
          

இந்த உதாரணம் insertMany பயன்படுத்தி ஒரு MongoDB தரவுத்தளத்தில் பதிவுகளைச் செருகுவதற்கு முன் அவற்றை பேட்ச் செய்ய ஒத்திசைவான batchIterator-ஐப் பயன்படுத்துகிறது.

சரியான அணுகுமுறையைத் தேர்ந்தெடுத்தல்

ஒரு ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இட்டரேட்டர் ஹெல்பர் பேட்சிங் இன்ஜினைச் செயல்படுத்தும்போது, பின்வரும் காரணிகளைக் கவனியுங்கள்:

• ஒத்திசைவானது vs. ஒத்திசைவற்றது: I/O-சார்ந்த செயல்பாடுகளுக்கு ஒத்திசைவற்ற இட்டரேட்டர்களையும், CPU-சார்ந்த செயல்பாடுகளுக்கு ஒத்திசைவான இட்டரேட்டர்களையும் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
• ஒத்திசைவு நிலை: கணினி வளங்கள் மற்றும் பணியின் தன்மையைப் பொறுத்து ஒத்திசைவு நிலையை சரிசெய்யவும்.
• பிழை கையாளுதல்: வலுவான பிழை கையாளுதல் மற்றும் மீண்டும் முயற்சிக்கும் லாஜிக்கை செயல்படுத்தவும்.
• பின்னழுத்தம்: கணினி அதிக சுமையடைவதைத் தடுக்க பின்னழுத்தத்தைக் கையாளவும்.

முடிவுரை

ஒரு ஜாவாஸ்கிரிப்ட் இட்டரேட்டர் ஹெல்பர் பேட்சிங் இன்ஜின், அளவிடக்கூடிய பயன்பாடுகளில் பேட்ச் செயலாக்கத்தை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாகும். இட்டரேட்டர்கள், ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பேட்சிங் லாஜிக் ஆகியவற்றின் முக்கிய கருத்துக்களைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், உங்கள் குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப திறமையான மற்றும் வலுவான இன்ஜின்களை உருவாக்கலாம். நீங்கள் பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளைச் செயலாக்கினாலும், API கோரிக்கைகளைச் செய்தாலும், அல்லது சிக்கலான தரவு பைப்லைன்களை உருவாக்கினாலும், ஒரு நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட பேட்சிங் இன்ஜின் செயல்திறன், அளவிடுதல் மற்றும் பயனர் அனுபவத்தை கணிசமாக மேம்படுத்தும்.

இந்த நுட்பங்களைச் செயல்படுத்துவதன் மூலம், அதிக அளவிலான தரவை அதிக செயல்திறன் மற்றும் மீள்தன்மையுடன் கையாளக்கூடிய ஜாவாஸ்கிரிப்ட் பயன்பாடுகளை நீங்கள் உருவாக்கலாம். சிறந்த முடிவுகளை அடைய, உங்கள் பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகளைக் கருத்தில் கொண்டு, ஒத்திசைவு, பிழை கையாளுதல் மற்றும் பின்னழுத்தம் ஆகியவற்றிற்கான பொருத்தமான உத்திகளைத் தேர்வுசெய்ய நினைவில் கொள்ளுங்கள்.

மேலும் ஆராய

• மேலும் மேம்பட்ட ஸ்ட்ரீம் செயலாக்கத் திறன்களுக்கு RxJS மற்றும் Highland.js போன்ற நூலகங்களை ஆராயுங்கள்.
• விநியோகிக்கப்பட்ட பேட்ச் செயலாக்கத்திற்காக RabbitMQ அல்லது Kafka போன்ற செய்தி வரிசை அமைப்புகளைப் பற்றி ஆராயுங்கள்.
• பின்னழுத்த உத்திகள் மற்றும் கணினி ஸ்திரத்தன்மையில் அவற்றின் தாக்கம் பற்றிப் படியுங்கள்.