ஃபிரன்ட்எண்ட் வெப் சீரியல் பஃபர் மேலாண்மையில் தேர்ச்சி பெறுதல்: சீரியல் டேட்டா பஃபரிங் குறித்த உலகளாவிய பார்வை

வெப் சீரியல் ஏபிஐயின் வருகை ஃபிரன்ட்எண்ட் வெப் பயன்பாடுகளுக்கு அற்புதமான புதிய சாத்தியங்களைத் திறந்துவிட்டுள்ளது, இது சீரியல் சாதனங்களுடன் நேரடியாகத் தொடர்பு கொள்ள உதவுகிறது. ஆசியாவில் உள்ள உற்பத்தி மையங்களில் தொழில்துறை இயந்திரங்களைக் கட்டுப்படுத்துவது முதல், ஐரோப்பாவில் உள்ள ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்களில் அறிவியல் கருவிகளை நிர்வகிப்பது வரை, அல்லது வட அமெரிக்காவில் உள்ள பொழுதுபோக்கு மின்னணு சாதனங்களுடன் தொடர்புகொள்வது வரை, இதன் சாத்தியங்கள் பரந்தவை. இருப்பினும், இந்த சாத்தியத்தை உணர்ந்து கொள்வது தரவு ஓட்டத்தை திறம்பட நிர்வகிப்பதில் தங்கியுள்ளது. இங்குதான் சீரியல் டேட்டா பஃபரிங் முதன்மையாகிறது. இந்த விரிவான வழிகாட்டி, ஃபிரன்ட்எண்ட் வெப் சீரியல் பஃபர் மேலாண்மையின் நுணுக்கங்களை ஆராய்ந்து, உலகெங்கிலும் உள்ள டெவலப்பர்களுக்கு உலகளாவிய கண்ணோட்டத்தையும் நடைமுறை நுண்ணறிவுகளையும் வழங்கும்.

வெப் பயன்பாடுகளில் சீரியல் டேட்டா பஃபரிங்கின் முக்கியத்துவம்

சீரியல் தகவல்தொடர்பு, அதன் இயல்பிலேயே, தொடர்ச்சியான தரவு ஓட்டங்களை உள்ளடக்கியது. தனிப்பட்ட மற்றும் கோரிக்கை-பதில் அடிப்படையிலான வழக்கமான HTTP கோரிக்கைகளைப் போலல்லாமல், சீரியல் தரவு மாறுபட்ட விகிதங்களிலும் மற்றும் பெரிய பகுதிகளாகவும் வெளியிடப்படலாம். ஒரு ஃபிரன்ட்எண்ட் வெப் பயன்பாட்டில், இது ஒரு தனித்துவமான சவால்களை முன்வைக்கிறது:

• தரவு வழிதல் (Data Overrun): சீரியல் சாதனத்திலிருந்து தரவு வரும் வேகம், ஃபிரன்ட்எண்ட் பயன்பாடு அதைச் செயல்படுத்தும் வேகத்தை விட அதிகமாக இருந்தால், தரவு இழக்கப்படலாம். தொழில்துறை கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள் அல்லது அறிவியல் தரவு சேகரிப்பு போன்ற நிகழ்நேர பயன்பாடுகளில் இது ஒரு முக்கியமான கவலையாகும்.
• ஒழுங்கற்ற தரவுத் துண்டுகள்: சீரியல் தரவு பெரும்பாலும் பாக்கெட்டுகள் அல்லது செய்திகளில் வந்து சேரும், அவை பயன்பாட்டின் சிறந்த செயலாக்க அலகுகளுடன் பொருந்தாமல் இருக்கலாம். பஃபரிங், செயலாக்கத்திற்கு முன் போதுமான தரவைச் சேகரிக்க அனுமதிக்கிறது, இது மிகவும் வலுவான பாகுபடுத்தல் மற்றும் விளக்கத்தை உறுதி செய்கிறது.
• ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் ஒத்திசைவற்ற தன்மை: வெப் உலாவிகள் இயல்பாகவே ஒத்திசைவற்றவை. வெப் சீரியல் ஏபிஐ ப்ராமிஸ்கள் மற்றும் async/await வடிவங்களில் இயங்குகிறது. பஃபர்களை திறம்பட நிர்வகிப்பது, தரவு செயலாக்கம் முக்கிய திரெட்டைத் தடுக்காது என்பதை உறுதி செய்கிறது, இது ஒரு பதிலளிக்கக்கூடிய பயனர் இடைமுகத்தை பராமரிக்கிறது.
• பிழை கையாளுதல் மற்றும் மீண்டும் இணைத்தல்: சீரியல் இணைப்புகள் பலவீனமாக இருக்கலாம். இணைப்பைத் துண்டிக்கும்போது மென்மையாகக் கையாள்வதிலும், மீண்டும் இணைக்கும்போது தரவை மீண்டும் ஒன்றிணைப்பதிலும் பஃபர்கள் ஒரு பங்கு வகிக்கின்றன, இது தரவு இடைவெளிகள் அல்லது சிதைவைத் தடுக்கிறது.

ஜெர்மன் திராட்சைத் தோட்டத்தில் மண் ஈரப்பதத்தைக் கண்காணிக்க ஒரு தனிப்பயன் சீரியல் சென்சார் பயன்படுத்தும் ஒரு காட்சியை கருத்தில் கொள்ளுங்கள். சென்சார் ஒவ்வொரு சில வினாடிகளுக்கும் புதுப்பிப்புகளை அனுப்பலாம். வெப் இடைமுகம் ஒவ்வொரு சிறிய புதுப்பிப்பையும் நேரடியாகச் செயலாக்கினால், அது திறனற்ற DOM கையாளுதலுக்கு வழிவகுக்கும். ஒரு பஃபர் பல வாசிப்புகளை சேகரித்து, பயனரின் டாஷ்போர்டுக்கு ஒரே, மிகவும் திறமையான புதுப்பிப்பை அனுமதிக்கும்.

வெப் சீரியல் ஏபிஐ மற்றும் அதன் பஃபரிங் வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

வெப் சீரியல் ஏபிஐ, சக்தி வாய்ந்ததாக இருந்தாலும், சீரியல் போர்ட்களுக்கு குறைந்த-நிலை அணுகலை வழங்குகிறது. இது பஃபரிங்கின் சிக்கல்களை முழுமையாக நீக்குவதில்லை, ஆனால் இது அடிப்படைக் கட்டுமானத் தொகுதிகளை வழங்குகிறது. புரிந்துகொள்ள வேண்டிய முக்கிய கருத்துக்கள் பின்வருமாறு:

• ReadableStream மற்றும் WritableStream: ஏபிஐ தரவு ஸ்ட்ரீம்களை வெளிப்படுத்துகிறது, அவற்றை சீரியல் போர்ட்டில் இருந்து படிக்கலாம் மற்றும் எழுதலாம். இந்த ஸ்ட்ரீம்கள் இயல்பாகவே ஒத்திசைவற்ற தரவு ஓட்டத்தைக் கையாள வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.
• reader.read(): இந்த முறை ஒரு ப்ராமிஸைத் தருகிறது, அது { value, done } பொருளுடன் தீர்க்கப்படும். value என்பது படிக்கப்பட்ட தரவைக் கொண்டுள்ளது (ஒரு Uint8Array ஆக), மற்றும் done ஸ்ட்ரீம் மூடப்பட்டுவிட்டதா என்பதைக் குறிக்கிறது.
• writer.write(): இந்த முறை தரவை (ஒரு BufferSource ஆக) சீரியல் போர்ட்டிற்கு எழுதுகிறது.

ஸ்ட்ரீம்கள் தாங்களாகவே ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிலான உள் பஃபரிங்கை நிர்வகித்தாலும், டெவலப்பர்கள் பெரும்பாலும் இவற்றின் மேல் வெளிப்படையான பஃபரிங் உத்திகளை செயல்படுத்த வேண்டும். தரவு வருகை விகிதங்கள் மற்றும் செயலாக்கத் தேவைகளில் உள்ள மாறுபாடுகளைக் கையாள்வதற்கு இது மிகவும் முக்கியமானது.

பொதுவான சீரியல் டேட்டா பஃபரிங் உத்திகள்

ஃபிரன்ட்எண்ட் வெப் பயன்பாடுகளில் பல பஃபரிங் உத்திகளைப் பயன்படுத்தலாம். தேர்வு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டின் தேவைகள், சீரியல் தரவின் தன்மை, மற்றும் விரும்பிய செயல்திறன் மற்றும் வலிமையின் அளவைப் பொறுத்தது.

1. எளிய FIFO (முதலில் வருவது முதலில் வெளியேறுவது) பஃபர்

இது மிகவும் நேரடியான பஃபரிங் வழிமுறையாகும். தரவு வரும்போது ஒரு வரிசையின் முடிவில் சேர்க்கப்பட்டு, செயலாக்கப்படும்போது தொடக்கத்திலிருந்து அகற்றப்படுகிறது. தரவைப் பெற்ற வரிசையில் செயலாக்க வேண்டிய சூழ்நிலைகளுக்கு இது சிறந்தது.

செயல்படுத்தும் எடுத்துக்காட்டு (கருத்தியல் ஜாவாஸ்கிரிப்ட்)

            
let serialBuffer = [];
const BUFFER_SIZE = 100; // Example: limit buffer size

async function processSerialData(dataChunk) {
  // Convert Uint8Array to string or process as needed
  const text = new TextDecoder().decode(dataChunk);
  serialBuffer.push(text);

  // Process data from the buffer
  while (serialBuffer.length > 0) {
    const data = serialBuffer.shift(); // Get the oldest data
    // ... process 'data' ...
    console.log("Processing: " + data);
  }
}

// When reading from serial port:
// const { value, done } = await reader.read();
// if (value) {
//   processSerialData(value);
// }

            

              
                Copy
              
            
          

நன்மைகள்: செயல்படுத்த எளிதானது, தரவு வரிசையை பாதுகாக்கிறது.

தீமைகள்: செயலாக்கம் மெதுவாகவும், தரவு விரைவாகவும் வந்தால் இது ஒரு இடையூறாக மாறும். கவனமாக நிர்வகிக்கப்படாவிட்டால் நிலையான பஃபர் அளவு தரவு இழப்புக்கு வழிவகுக்கும்.

2. வரம்புக்குட்பட்ட FIFO பஃபர் (சுழற்சி பஃபர்)

கட்டுப்பாடற்ற பஃபர் வளர்ச்சியையும் சாத்தியமான நினைவகச் சிக்கல்களையும் தடுக்க, ஒரு வரம்புக்குட்பட்ட FIFO பஃபர் பெரும்பாலும் விரும்பப்படுகிறது. இந்த பஃபருக்கு ஒரு அதிகபட்ச அளவு உள்ளது. பஃபர் நிரம்பியிருக்கும்போது புதிய தரவு வந்தால், புதிய தரவிற்கு இடமளிக்க பழைய தரவு நிராகரிக்கப்படுகிறது. இது திறமையாக செயல்படுத்தப்படும்போது ஒரு சுழற்சி பஃபர் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது.

செயல்படுத்தும் பரிசீலனைகள்

ஒரு சுழற்சி பஃபரை ஒரு வரிசை மற்றும் ஒரு நிலையான அளவு, மற்றும் படிக்கும் மற்றும் எழுதும் நிலைகளுக்கான சுட்டிகளுடன் செயல்படுத்தலாம். எழுதும் நிலை முடிவை அடையும்போது, அது தொடக்கத்திற்குத் திரும்பும்.

நன்மைகள்: வரம்பற்ற நினைவக வளர்ச்சியைத் தடுக்கிறது, பஃபர் நிரம்பியிருந்தால் சமீபத்திய தரவு முன்னுரிமை அளிக்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.

தீமைகள்: பஃபர் தொடர்ந்து நிரம்பியிருந்தால் பழைய தரவு இழக்கப்படலாம், இது முழுமையான வரலாற்றுப் பதிவு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு சிக்கலாக இருக்கலாம்.

3. செய்தி அடிப்படையிலான பஃபரிங்

பல சீரியல் தகவல்தொடர்பு நெறிமுறைகளில், தரவு தனித்துவமான செய்திகள் அல்லது பாக்கெட்டுகளில் ஒழுங்கமைக்கப்படுகிறது, அவை பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட எழுத்துக்களால் (எ.கா., புதிய வரி, கேரேஜ் ரிட்டர்ன்) பிரிக்கப்படுகின்றன அல்லது தொடக்க மற்றும் இறுதி மார்க்கர்களுடன் ஒரு நிலையான கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன. செய்தி அடிப்படையிலான பஃபரிங் என்பது ஒரு முழுமையான செய்தியை அடையாளம் கண்டு பிரித்தெடுக்கும் வரை உள்வரும் பைட்டுகளை சேகரிப்பதை உள்ளடக்கியது.

எடுத்துக்காட்டு: வரி அடிப்படையிலான தரவு

ஜப்பானில் உள்ள ஒரு சாதனம் சென்சார் அளவீடுகளை அனுப்புகிறது என்று வைத்துக்கொள்வோம், ஒவ்வொன்றும் ஒரு புதிய வரி எழுத்துடன் (` `) முடிவடைகிறது. ஃபிரன்ட்எண்ட் ஒரு தற்காலிக பஃபரில் பைட்டுகளை சேகரித்து, ஒரு புதிய வரியைக் கண்டறிந்ததும், முழு வரியையும் ஒரு செய்தியாகப் பிரித்தெடுக்கலாம்.

            
let partialMessage = '';

async function processSerialData(dataChunk) {
  const text = new TextDecoder().decode(dataChunk);
  partialMessage += text;

  let newlineIndex;
  while ((newlineIndex = partialMessage.indexOf('\n')) !== -1) {
    const completeMessage = partialMessage.substring(0, newlineIndex);
    partialMessage = partialMessage.substring(newlineIndex + 1);

    if (completeMessage.length > 0) {
      // Process the complete message
      console.log("Received message: " + completeMessage);
      // Example: Parse JSON, extract sensor values etc.
      try {
        const data = JSON.parse(completeMessage);
        // ... further processing ...
      } catch (e) {
        console.error("Failed to parse message: ", e);
      }
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

நன்மைகள்: அர்த்தமுள்ள அலகுகளில் தரவைச் செயலாக்குகிறது, பகுதி செய்திகளை மென்மையாகக் கையாளுகிறது.

தீமைகள்: சீரியல் நெறிமுறையின் செய்தி அமைப்பு பற்றிய அறிவு தேவை. செய்திகள் பல-வரி அல்லது சிக்கலான கட்டமைப்பைக் கொண்டிருந்தால் சிக்கலானதாக இருக்கலாம்.

4. துண்டாக்குதல் மற்றும் தொகுதி செயலாக்கம்

சில நேரங்களில், தனிப்பட்ட பைட்டுகள் அல்லது சிறிய துண்டுகளை விட பெரிய தொகுதிகளில் தரவைச் செயலாக்குவது மிகவும் திறமையானது. இது ஒரு குறிப்பிட்ட நேர இடைவெளியில் அல்லது ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான பைட்டுகள் சேகரிக்கப்படும் வரை தரவைச் சேகரித்து, பின்னர் முழு தொகுதியையும் செயலாக்குவதை உள்ளடக்கலாம்.

பயன்பாட்டு வழக்குகள்

தென் அமெரிக்காவில் உள்ள பல தளங்களில் சுற்றுச்சூழல் தரவைக் கண்காணிக்கும் ஒரு அமைப்பைக் கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஒவ்வொரு தரவுப் புள்ளியும் வரும்போது அதைச் செயலாக்குவதற்குப் பதிலாக, பயன்பாடு 30 விநாடிகளுக்கு அல்லது 1KB தரவு சேகரிக்கப்படும் வரை வாசிப்புகளை பஃபர் செய்து, பின்னர் ஒரே, மிகவும் திறமையான தரவுத்தள புதுப்பிப்பு அல்லது ஏபிஐ அழைப்பைச் செய்யலாம்.

செயல்படுத்தும் யோசனை

ஒரு டைமர் அடிப்படையிலான அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தவும். உள்வரும் தரவை ஒரு தற்காலிக பஃபரில் சேமிக்கவும். ஒரு டைமர் முடிந்ததும், சேகரிக்கப்பட்ட தரவைச் செயலாக்கி, பஃபரை மீட்டமைக்கவும். மாற்றாக, பஃபர் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவை அடையும்போது செயலாக்கவும்.

நன்மைகள்: அடிக்கடி செயலாக்கம் மற்றும் I/O செயல்பாடுகளின் மேல்சுமையைக் குறைக்கிறது, இது சிறந்த செயல்திறனுக்கு வழிவகுக்கிறது.

தீமைகள்: தாமதத்தை அறிமுகப்படுத்துகிறது. பயன்பாட்டிற்கு நிகழ்நேர புதுப்பிப்புகள் தேவைப்பட்டால், இது பொருத்தமானதாக இருக்காது.

மேம்பட்ட பஃபரிங் நுட்பங்கள் மற்றும் பரிசீலனைகள்

அடிப்படை உத்திகளுக்கு அப்பால், பல மேம்பட்ட நுட்பங்கள் மற்றும் பரிசீலனைகள் உங்கள் ஃபிரன்ட்எண்ட் வெப் சீரியல் பஃபர் மேலாண்மையின் வலிமையையும் திறனையும் மேம்படுத்தலாம்.

5. ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் த்ரெட் பாதுகாப்புக்கான பஃபரிங் (நிகழ்வு வளைய மேலாண்மை)

உலாவியில் உள்ள ஜாவாஸ்கிரிப்ட் ஒரு நிகழ்வு வளையத்துடன் ஒரே த்ரெட்டில் இயங்குகிறது. வெப் வொர்க்கர்கள் உண்மையான இணைத்தன்மையை வழங்க முடியும் என்றாலும், பெரும்பாலான ஃபிரன்ட்எண்ட் சீரியல் தொடர்புகள் முக்கிய த்ரெட்டிற்குள் நிகழ்கின்றன. இதன் பொருள் நீண்டகால செயலாக்கப் பணிகள் UI-ஐத் தடுக்கலாம். பஃபரிங் தரவு பெறுதலை செயலாக்கத்திலிருந்து பிரிப்பதன் மூலம் உதவுகிறது. தரவு விரைவாக ஒரு பஃபரில் வைக்கப்படுகிறது, மேலும் செயலாக்கத்தை பின்னர் திட்டமிடலாம், பெரும்பாலும் setTimeout ஐப் பயன்படுத்தி அல்லது நிகழ்வு வளையத்தில் பணிகளைத் தள்ளுவதன் மூலம்.

எடுத்துக்காட்டு: டிபவுன்சிங் மற்றும் த்ராட்லிங்

உங்கள் செயலாக்க செயல்பாடுகளில் டிபவுன்சிங் அல்லது த்ராட்லிங் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தலாம். டிபவுன்சிங் ஒரு செயல்பாடு ஒரு குறிப்பிட்ட செயலற்ற காலத்திற்குப் பிறகு மட்டுமே அழைக்கப்படுவதை உறுதி செய்கிறது, அதே நேரத்தில் த்ராட்லிங் ஒரு செயல்பாடு எவ்வளவு அடிக்கடி அழைக்கப்படலாம் என்பதைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.

            
let bufferForThrottling = [];
let processingScheduled = false;

function enqueueDataForProcessing(data) {
  bufferForThrottling.push(data);
  if (!processingScheduled) {
    processingScheduled = true;
    setTimeout(processBufferedData, 100); // Process after 100ms delay
  }
}

function processBufferedData() {
  console.log("Processing batch of size:", bufferForThrottling.length);
  // ... process bufferForThrottling ...
  bufferForThrottling = []; // Clear buffer
  processingScheduled = false;
}

// When new data arrives:
// enqueueDataForProcessing(newData);

            

              
                Copy
              
            
          

நன்மைகள்: UI முடங்குவதைத் தடுக்கிறது, வளப் பயன்பாட்டை திறம்பட நிர்வகிக்கிறது.

தீமைகள்: பதிலளிக்கும் தன்மை மற்றும் செயல்திறனை சமநிலைப்படுத்த தாமதங்கள்/இடைவெளிகளை கவனமாக சரிசெய்ய வேண்டும்.

6. பிழை கையாளுதல் மற்றும் மீள்தன்மை

சீரியல் இணைப்புகள் நிலையற்றதாக இருக்கலாம். தற்காலிக இணைப்புத் துண்டிப்புகளின் தாக்கத்தை குறைக்க பஃபர்கள் உதவக்கூடும். இணைப்பு துண்டிக்கப்பட்டால், உள்வரும் தரவை தற்காலிகமாக நினைவக பஃபரில் சேமிக்கலாம். மீண்டும் இணைந்தவுடன், பயன்பாடு இந்த பஃபர் செய்யப்பட்ட தரவை சீரியல் சாதனத்திற்கு அனுப்ப முயற்சிக்கலாம் அல்லது அதை உள்ளூரில் செயலாக்கலாம்.

இணைப்புத் துண்டிப்புகளைக் கையாளுதல்

இணைப்புத் துண்டிப்புகளைக் கண்டறிய தர்க்கத்தை செயல்படுத்தவும் (எ.கா., `reader.read()` எதிர்பாராதவிதமாக `done: true` என்று திரும்புவது). ஒரு இணைப்புத் துண்டிப்பு ஏற்படும்போது:

• சீரியல் போர்ட்டில் இருந்து படிப்பதை நிறுத்துங்கள்.
• விருப்பப்பட்டால், அனுப்பப்பட வேண்டிய வெளிச்செல்லும் தரவை பஃபர் செய்யவும்.
• தொடர்ச்சியாக இணைப்பை மீண்டும் நிறுவ முயற்சிக்கவும்.
• மீண்டும் இணைக்கப்பட்டதும், பஃபர் செய்யப்பட்ட வெளிச்செல்லும் தரவை மீண்டும் அனுப்பலாமா அல்லது செயலிழப்பு நேரத்தில் பஃபர் செய்யப்பட்ட மீதமுள்ள உள்வரும் தரவைச் செயலாக்கலாமா என்பதை முடிவு செய்யுங்கள்.

நன்மைகள்: நிலையற்ற நெட்வொர்க் சிக்கல்களின் போது பயன்பாட்டின் நிலைத்தன்மையையும் பயனர் அனுபவத்தையும் மேம்படுத்துகிறது.

தீமைகள்: வலுவான பிழை கண்டறிதல் மற்றும் மீட்பு வழிமுறைகள் தேவை.

7. தரவு சரிபார்ப்பு மற்றும் ஒருமைப்பாடு

தரவு சரிபார்ப்பைச் செய்ய பஃபர்கள் ஒரு சிறந்த இடமாகும். பஃபரிலிருந்து தரவைச் செயலாக்குவதற்கு முன், நீங்கள் செக்சம்கள், செய்தி ஒருமைப்பாடு அல்லது எதிர்பார்க்கப்படும் தரவு வடிவங்களை சரிபார்க்கலாம். தரவு தவறாக இருந்தால், அது நிராகரிக்கப்படலாம் அல்லது மேலும் ஆய்வுக்காகக் குறிக்கப்படலாம்.

எடுத்துக்காட்டு: செக்சம் சரிபார்ப்பு

பல சீரியல் நெறிமுறைகள் தரவு ஒருமைப்பாட்டை உறுதிப்படுத்த செக்சம்களை உள்ளடக்கியுள்ளன. ஒரு முழுமையான செய்தி (செக்சம் உட்பட) பெறப்படும் வரை உங்கள் பஃபரில் பைட்டுகளை சேகரித்து, பின்னர் செய்தியைச் செயலாக்குவதற்கு முன் செக்சம் கணக்கிட்டு சரிபார்க்கலாம்.

நன்மைகள்: செல்லுபடியாகும் மற்றும் நம்பகமான தரவு மட்டுமே செயலாக்கப்படுவதை உறுதிசெய்கிறது, இது கீழ்நிலை பிழைகளைத் தடுக்கிறது.

தீமைகள்: செயலாக்க மேல்சுமையை சேர்க்கிறது. சீரியல் நெறிமுறை பற்றிய விரிவான அறிவு தேவை.

8. வெவ்வேறு தரவு வகைகளுக்கான பஃபரிங்

சீரியல் தரவு உரை அடிப்படையிலானதாகவோ அல்லது பைனரியாகவோ இருக்கலாம். உங்கள் பஃபரிங் உத்தி இதைச் சமாளிக்க வேண்டும்.

• உரை தரவு: எடுத்துக்காட்டுகளில் காணப்படுவது போல், பைட்டுகளை சேகரித்து அவற்றை சரங்களாக டிகோட் செய்வது பொதுவானது. எழுத்து பிரிப்பான்களுடன் செய்தி அடிப்படையிலான பஃபரிங் இங்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• பைனரி தரவு: பைனரி தரவிற்கு, நீங்கள் பெரும்பாலும் Uint8Array உடன் நேரடியாக வேலை செய்வீர்கள். ஒரு குறிப்பிட்ட செய்தி நீளம் அடையும் வரை அல்லது பைட்டுகளின் வரிசை ஒரு பைனரி பேலோடின் முடிவைக் குறிக்கும் வரை நீங்கள் பைட்டுகளை சேகரிக்க வேண்டியிருக்கும். எழுத்து குறியாக்கத்தை நம்ப முடியாததால் இது உரை அடிப்படையிலான பஃபரிங்கை விட சிக்கலானதாக இருக்கலாம்.

உலகளாவிய எடுத்துக்காட்டு: தென் கொரியாவில் உள்ள ஆட்டோமோட்டிவ் துறையில், கண்டறியும் கருவிகள் வாகனங்களுடன் பைனரி சீரியல் நெறிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி தொடர்பு கொள்ளலாம். ஃபிரன்ட்எண்ட் பயன்பாடு பகுப்பாய்விற்காக குறிப்பிட்ட தரவு பாக்கெட்டுகளை புனரமைக்க மூல பைட்டுகளை சேகரிக்க வேண்டும்.

உங்கள் பயன்பாட்டிற்கான சரியான பஃபரிங் உத்தியைத் தேர்ந்தெடுத்தல்

உகந்த பஃபரிங் உத்தி அனைவருக்கும் பொருந்தக்கூடிய ஒரு தீர்வு அல்ல. இது உங்கள் பயன்பாட்டின் சூழலைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளது:

• நிகழ்நேரம் vs. தொகுதி செயலாக்கம்: உங்கள் பயன்பாட்டிற்கு உடனடி புதுப்பிப்புகள் தேவையா (எ.கா., நேரடி கட்டுப்பாடு), அல்லது அது சில தாமதங்களைத் தாங்க முடியுமா (எ.கா., வரலாற்றுத் தரவைப் பதிவு செய்தல்)?
• தரவின் அளவு மற்றும் விகிதம்: எவ்வளவு தரவு எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, மற்றும் எந்த வேகத்தில்? அதிக அளவுகள் மற்றும் விகிதங்களுக்கு வலுவான பஃபரிங் தேவைப்படுகிறது.
• தரவு அமைப்பு: தரவு ஓட்டம் தெளிவான செய்தி எல்லைகளுடன் நன்கு வரையறுக்கப்பட்டுள்ளதா, அல்லது அது மேலும் உருவமற்றதா?
• வளக் கட்டுப்பாடுகள்: ஃபிரன்ட்எண்ட் பயன்பாடுகள், குறிப்பாக குறைந்த சக்தி வாய்ந்த சாதனங்களில் இயங்குபவை, நினைவகம் மற்றும் செயலாக்க வரம்புகளைக் கொண்டுள்ளன.
• வலிமை தேவைகள்: தரவு இழப்பு அல்லது சிதைவைத் தவிர்ப்பது எவ்வளவு முக்கியம்?

உலகளாவிய பரிசீலனைகள்: உலகளாவிய பார்வையாளர்களுக்காக உருவாக்கும்போது, உங்கள் பயன்பாடு பயன்படுத்தப்படக்கூடிய பல்வேறு சூழல்களைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். நிலையான மின்சாரம் மற்றும் நெட்வொர்க் கொண்ட ஒரு தொழிற்சாலையில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு அமைப்பு, விட்டுவிட்டு இணைப்புடன் வளரும் நாட்டில் உள்ள ஒரு தொலைநிலை சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு நிலையத்திலிருந்து வேறுபட்ட தேவைகளைக் கொண்டிருக்கலாம்.

நடைமுறைச் சூழல்கள் மற்றும் பரிந்துரைக்கப்பட்ட அணுகுமுறைகள்

• IoT சாதனக் கட்டுப்பாடு (எ.கா., ஐரோப்பாவில் உள்ள ஸ்மார்ட் ஹோம் சாதனங்கள்): பெரும்பாலும் குறைந்த தாமதம் தேவைப்படுகிறது. உடனடி கட்டளை செயலாக்கத்திற்கான ஒரு சிறிய FIFO பஃபர் மற்றும் டெலிமெட்ரி தரவிற்கான ஒரு வரம்புக்குட்பட்ட பஃபரின் கலவை பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
• அறிவியல் தரவு சேகரிப்பு (எ.கா., ஆஸ்திரேலியாவில் வானியல் ஆராய்ச்சி): அதிக அளவிலான தரவை உள்ளடக்கலாம். முழுமையான சோதனைத் தரவுத் தொகுப்புகளைப் பிரித்தெடுக்க செய்தி அடிப்படையிலான பஃபரிங், அதைத் தொடர்ந்து திறமையான சேமிப்பிற்காக தொகுதி செயலாக்கம், ஒரு நல்ல அணுகுமுறையாகும்.
• தொழில்துறை ஆட்டோமேஷன் (எ.கா., வட அமெரிக்காவில் உள்ள உற்பத்தி வரிகள்): நிகழ்நேர பதிலுக்கு முக்கியமானது. தரவு இழக்கப்படவில்லை என்பதை உறுதிப்படுத்த கவனமான FIFO அல்லது சுழற்சி பஃபரிங், விரைவான செயலாக்கத்துடன் இணைந்து, அவசியம். இணைப்பு நிலைத்தன்மைக்கான பிழை கையாளுதலும் முக்கியம்.
• பொழுதுபோக்குத் திட்டங்கள் (எ.கா., உலகெங்கிலும் உள்ள மேக்கர் சமூகங்கள்): எளிமையான பயன்பாடுகள் அடிப்படை FIFO பஃபரிங்கைப் பயன்படுத்தலாம். இருப்பினும், மிகவும் சிக்கலான திட்டங்களுக்கு, தெளிவான பாகுபடுத்தல் தர்க்கத்துடன் கூடிய செய்தி அடிப்படையிலான பஃபரிங் சிறந்த முடிவுகளைத் தரும்.

வெப் சீரியல் ஏபிஐ உடன் பஃபர் மேலாண்மையை செயல்படுத்துதல்

வெப் சீரியல் ஏபிஐ உடன் வேலை செய்யும்போது பஃபர் மேலாண்மையை செயல்படுத்துவதற்கான சில சிறந்த நடைமுறைகளை ஒருங்கிணைப்போம்.

1. ஒத்திசைவற்ற வாசிப்பு வளையம்

வெப் சீரியல் ஏபிஐயில் இருந்து படிப்பதற்கான நிலையான வழி ஒரு ஒத்திசைவற்ற வளையத்தை உள்ளடக்கியது:

            
async function readSerialData(serialPort) {
  const reader = serialPort.readable.getReader();
  let incomingBuffer = []; // Use for collecting bytes before processing

  try {
    while (true) {
      const { value, done } = await reader.read();
      if (done) {
        console.log('Serial port closed.');
        break;
      }
      if (value) {
        // Add to a temporary buffer or process directly
        incomingBuffer.push(value); // Value is a Uint8Array
        processIncomingChunk(value); // Example: process directly
      }
    }
  } catch (error) {
    console.error('Error reading from serial port:', error);
  } finally {
    reader.releaseLock();
  }
}

function processIncomingChunk(chunk) {
  // Decode and buffer/process the chunk
  const text = new TextDecoder().decode(chunk);
  console.log('Received raw chunk:', text);
  // ... apply buffering strategy here ...
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. எழுதும் பஃபரை நிர்வகித்தல்

தரவை அனுப்பும்போது, உங்களிடம் ஒரு எழுதும் ஸ்ட்ரீமும் உள்ளது. ஏபிஐ வெளிச்செல்லும் தரவிற்கான சில அளவிலான பஃபரிங்கைக் கையாளும் அதே வேளையில், சீரியல் போர்ட்டின் வெளியீட்டு பஃபரை மூழ்கடிப்பதைத் தவிர்க்க அல்லது தாமதங்களை ஏற்படுத்துவதைத் தவிர்க்க பெரிய அளவிலான தரவை நிர்வகிக்கக்கூடிய துண்டுகளில் அனுப்ப வேண்டும்.

            
async function writeSerialData(serialPort, dataToSend) {
  const writer = serialPort.writable.getWriter();
  const encoder = new TextEncoder();
  const data = encoder.encode(dataToSend);

  try {
    await writer.write(data);
    console.log('Data written successfully.');
  } catch (error) {
    console.error('Error writing to serial port:', error);
  } finally {
    writer.releaseLock();
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

பெரிய தரவுப் பரிமாற்றங்களுக்கு, நீங்கள் வெளிச்செல்லும் செய்திகளுக்கு ஒரு வரிசையை செயல்படுத்தி அவற்றை writer.write() ஐப் பயன்படுத்தி வரிசையாகச் செயலாக்கலாம்.

3. கனமான செயலாக்கத்திற்கு வெப் வொர்க்கர்கள்

உங்கள் சீரியல் தரவு செயலாக்கம் கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமாக இருந்தால், அதை ஒரு வெப் வொர்க்கருக்கு மாற்றுவதைக் கவனியுங்கள். இது முக்கிய த்ரெட்டை UI புதுப்பிப்புகளுக்கு சுதந்திரமாக வைத்திருக்கிறது.

வொர்க்கர் ஸ்கிரிப்ட் (worker.js):

            
// worker.js
self.onmessage = function(event) {
  const data = event.data;
  // ... perform heavy processing on data ...
  const result = processDataHeavy(data);
  self.postMessage({ result });
};

            

              
                Copy
              
            
          

முக்கிய ஸ்கிரிப்ட்:

            
// ... inside readSerialData loop ...
if (value) {
  // Send data to worker for processing
  worker.postMessage({ chunk: value });
}

// ... later, in worker.onmessage handler ...
worker.onmessage = function(event) {
  const { result } = event.data;
  // Update UI or handle processed data
  console.log('Processing result:', result);
};

            

              
                Copy
              
            
          

நன்மைகள்: கோரும் பணிகளுக்கான பயன்பாட்டின் பதிலளிக்கும் தன்மையை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது.

தீமைகள்: த்ரெட்களுக்கு இடையேயான தொடர்பு மற்றும் தரவு வரிசைப்படுத்தல் காரணமாக சிக்கலைச் சேர்க்கிறது.

பஃபர் மேலாண்மையைச் சோதித்தல் மற்றும் பிழைத்திருத்தம் செய்தல்

திறமையான பஃபர் மேலாண்மைக்கு முழுமையான சோதனை தேவை. பல்வேறு நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தவும்:

• சிமுலேட்டர்கள்: உங்கள் பஃபரிங் தர்க்கத்தை சுமையின் கீழ் சோதிக்க குறிப்பிட்ட விகிதங்கள் மற்றும் வடிவங்களில் தரவை உருவாக்கக்கூடிய போலி சீரியல் சாதனங்கள் அல்லது சிமுலேட்டர்களை உருவாக்கவும்.
• பதிவு செய்தல்: பஃபர்களுக்குள் நுழையும் மற்றும் வெளியேறும் தரவு, செயலாக்க நேரங்கள் மற்றும் ஏதேனும் பிழைகள் பற்றிய விரிவான பதிவுகளை செயல்படுத்தவும். சிக்கல்களைக் கண்டறிவதற்கு இது விலைமதிப்பற்றது.
• செயல்திறன் கண்காணிப்பு: CPU பயன்பாடு, நினைவக நுகர்வு மற்றும் ஏதேனும் செயல்திறன் இடையூறுகளை அடையாளம் காண உலாவி டெவலப்பர் கருவிகளைப் பயன்படுத்தவும்.
• விளிம்பு நிலை சோதனை: திடீர் இணைப்புத் துண்டிப்புகள், தரவு ஸ்பைக்குகள், தவறான தரவு பாக்கெட்டுகள் மற்றும் மிக மெதுவான அல்லது மிக வேகமான தரவு விகிதங்கள் போன்ற சூழ்நிலைகளைச் சோதிக்கவும்.

உலகளாவிய சோதனை: சோதனை செய்யும் போது, உங்கள் உலகளாவிய பார்வையாளர்களின் பன்முகத்தன்மையைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள். வெவ்வேறு நெட்வொர்க் நிலைமைகளில் (மீள்வழி வழிமுறைகளுக்குப் பொருத்தமானால்), வெவ்வேறு உலாவி பதிப்புகள் மற்றும் உங்கள் பயன்பாடு பரந்த அளவிலான சாதனங்களைக் குறிவைத்தால் பல்வேறு வன்பொருள் தளங்களிலும் சோதிக்கவும்.

முடிவுரை

திறமையான ஃபிரன்ட்எண்ட் வெப் சீரியல் பஃபர் மேலாண்மை என்பது வெறும் செயல்படுத்தல் விவரம் அல்ல; இது இயற்பியல் உலகத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும் நம்பகமான, செயல்திறன்மிக்க மற்றும் பயனர் நட்பான பயன்பாடுகளை உருவாக்குவதற்கு அடிப்படையானது. சீரியல் தரவு பஃபரிங்கின் கொள்கைகளைப் புரிந்துகொண்டு, இந்த வழிகாட்டியில் கோடிட்டுக் காட்டப்பட்டுள்ள உத்திகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் - எளிய FIFO வரிசைகள் முதல் அதிநவீன செய்தி பாகுபடுத்தல் மற்றும் வெப் வொர்க்கர் ஒருங்கிணைப்பு வரை - நீங்கள் வெப் சீரியல் ஏபிஐயின் முழு திறனையும் திறக்கலாம்.

நீங்கள் ஜெர்மனியில் தொழில்துறை கட்டுப்பாட்டிற்காகவோ, ஜப்பானில் அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்காகவோ, அல்லது பிரேசிலில் நுகர்வோர் மின்னணுவியலுக்காகவோ உருவாக்கினாலும், நன்கு நிர்வகிக்கப்பட்ட ஒரு பஃபர், தரவு சீராகவும், நம்பகத்தன்மையுடனும், திறமையாகவும் பாய்வதை உறுதிசெய்கிறது, இது டிஜிட்டல் வலைக்கும் சீரியல் சாதனங்களின் தொட்டுணரக்கூடிய உலகிற்கும் இடையிலான இடைவெளியைக் குறைக்கிறது. இந்த நுட்பங்களைத் தழுவி, கடுமையாகச் சோதித்து, அடுத்த தலைமுறை இணைக்கப்பட்ட வலை அனுபவங்களை உருவாக்குங்கள்.