தமிழ்

பின்னணிச் செயலாக்கம் மூலம் வலைப் பயன்பாட்டு செயல்திறனை அதிகரிக்க வெப் வொர்க்கர்களின் சக்தியை ஆராயுங்கள். மென்மையான பயனர் அனுபவத்திற்காக அவற்றை செயல்படுத்துவதை அறியுங்கள்.

செயல்திறனைத் திறத்தல்: பின்னணிச் செயலாக்கத்திற்கான வெப் வொர்க்கர்களின் ஒரு ஆழமான பார்வை

இன்றைய தேவை மிகுந்த இணைய சூழலில், பயனர்கள் தடையற்ற மற்றும் பதிலளிக்கக்கூடிய பயன்பாடுகளை எதிர்பார்க்கிறார்கள். இதை அடைவதற்கான ஒரு முக்கிய அம்சம், நீண்ட நேரம் இயங்கும் பணிகளை பிரதான த்ரெட்டைத் தடுப்பதைத் தடுப்பதாகும், இது ஒரு மென்மையான பயனர் அனுபவத்தை உறுதி செய்கிறது. வெப் வொர்க்கர்கள் இதைச் செய்ய ஒரு சக்திவாய்ந்த வழிமுறையை வழங்குகின்றன, இது கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான பணிகளை பின்னணி த்ரெட்டுகளுக்கு மாற்றுவதற்கு உங்களை அனுமதிக்கிறது, இதனால் UI புதுப்பிப்புகள் மற்றும் பயனர் தொடர்புகளைக் கையாள பிரதான த்ரெட் சுதந்திரமாகிறது.

வெப் வொர்க்கர்கள் என்றால் என்ன?

வெப் வொர்க்கர்கள் என்பவை ஒரு வலை உலாவியின் பிரதான த்ரெட்டிலிருந்து சுயாதீனமாக பின்னணியில் இயங்கும் ஜாவாஸ்கிரிப்ட் ஸ்கிரிப்ட்கள் ஆகும். இதன் பொருள், பயனர் இடைமுகத்தை முடக்காமல் சிக்கலான கணக்கீடுகள், தரவு செயலாக்கம் அல்லது நெட்வொர்க் கோரிக்கைகள் போன்ற பணிகளை அவர்களால் செய்ய முடியும். அவர்களை திரைக்குப் பின்னால் விடாமுயற்சியுடன் பணிகளைச் செய்யும் சிறிய, அர்ப்பணிப்புள்ள பணியாளர்களாக நினைத்துப் பாருங்கள்.

பாரம்பரிய ஜாவாஸ்கிரிப்ட் குறியீட்டைப் போலன்றி, வெப் வொர்க்கர்களுக்கு DOM (Document Object Model) ஐ நேரடியாக அணுக முடியாது. அவை ஒரு தனி உலகளாவிய சூழலில் செயல்படுகின்றன, இது தனிமைப்படுத்தலை ஊக்குவிக்கிறது மற்றும் பிரதான த்ரெட்டின் செயல்பாடுகளில் குறுக்கிடுவதைத் தடுக்கிறது. பிரதான த்ரெட் மற்றும் ஒரு வெப் வொர்க்கருக்கு இடையேயான தொடர்பு ஒரு செய்தி-கடத்தும் அமைப்பு மூலம் நிகழ்கிறது.

வெப் வொர்க்கர்களை ஏன் பயன்படுத்த வேண்டும்?

வெப் வொர்க்கர்களின் முதன்மை நன்மை மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் பதிலளிப்பு ஆகும். நன்மைகளின் ஒரு முறிவு இங்கே:

வெப் வொர்க்கர்களின் பயன்பாட்டு வழக்குகள்

வெப் வொர்க்கர்கள் பலதரப்பட்ட பணிகளுக்கு ஏற்றவை, அவற்றுள் சில:

வெப் வொர்க்கர்களை செயல்படுத்துதல்: ஒரு நடைமுறை வழிகாட்டி

வெப் வொர்க்கர்களைச் செயல்படுத்துவதில் வொர்க்கரின் குறியீட்டிற்காக ஒரு தனி ஜாவாஸ்கிரிப்ட் கோப்பை உருவாக்குதல், பிரதான த்ரெட்டில் ஒரு வெப் வொர்க்கர் நிகழ்வை உருவாக்குதல் மற்றும் பிரதான த்ரெட் மற்றும் வொர்க்கருக்கு இடையில் செய்திகளைப் பயன்படுத்தி தொடர்புகொள்வது ஆகியவை அடங்கும்.

படி 1: வெப் வொர்க்கர் ஸ்கிரிப்டை உருவாக்குதல்

பின்னணியில் இயக்கப்பட வேண்டிய குறியீட்டைக் கொண்டிருக்கும் ஒரு புதிய ஜாவாஸ்கிரிப்ட் கோப்பை (எ.கா., worker.js) உருவாக்கவும். இந்த கோப்பில் DOM-ஐ சார்ந்த எந்த சார்புகளும் இருக்கக்கூடாது. எடுத்துக்காட்டாக, ஃபைபோனச்சி தொடரைக் கணக்கிடும் ஒரு எளிய வொர்க்கரை உருவாக்குவோம்:

// வொர்க்கர்.js
function fibonacci(n) {
  if (n <= 1) {
    return n;
  }
  return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}

self.addEventListener('message', function(event) {
  const number = event.data;
  const result = fibonacci(number);
  self.postMessage(result);
});

விளக்கம்:

படி 2: பிரதான த்ரெட்டில் ஒரு வெப் வொர்க்கர் நிகழ்வை உருவாக்குதல்

உங்கள் பிரதான ஜாவாஸ்கிரிப்ட் கோப்பில், Worker கட்டமைப்பாளரைப் பயன்படுத்தி ஒரு புதிய வெப் வொர்க்கர் நிகழ்வை உருவாக்கவும்:

// பிரதான.js
const worker = new Worker('worker.js');

worker.addEventListener('message', function(event) {
  const result = event.data;
  console.log('Fibonacci result:', result);
});

worker.postMessage(10); // Fibonacci(10) ஐக் கணக்கிடு

விளக்கம்:

படி 3: செய்திகளை அனுப்புதல் மற்றும் பெறுதல்

பிரதான த்ரெட் மற்றும் வெப் வொர்க்கருக்கு இடையேயான தொடர்பு postMessage() முறை மற்றும் message நிகழ்வு கேட்பான் மூலம் நிகழ்கிறது. postMessage() முறை வொர்க்கருக்கு தரவை அனுப்பப் பயன்படுகிறது, மற்றும் message நிகழ்வு கேட்பான் வொர்க்கரிடமிருந்து தரவைப் பெறப் பயன்படுகிறது.

postMessage() மூலம் அனுப்பப்படும் தரவு பகிரப்படாமல் நகலெடுக்கப்படுகிறது. இது பிரதான த்ரெட் மற்றும் வொர்க்கர் தரவின் சுயாதீனமான நகல்களில் செயல்படுவதை உறுதி செய்கிறது, இது ரேஸ் கண்டிஷன்கள் மற்றும் பிற ஒத்திசைவு சிக்கல்களைத் தடுக்கிறது. சிக்கலான தரவுக் கட்டமைப்புகளுக்கு, கட்டமைக்கப்பட்ட குளோனிங் அல்லது மாற்றக்கூடிய பொருள்களைப் (பின்னர் விளக்கப்படும்) பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.

மேம்பட்ட வெப் வொர்க்கர் நுட்பங்கள்

வெப் வொர்க்கர்களின் அடிப்படைச் செயலாக்கம் நேரடியானது என்றாலும், அவற்றின் செயல்திறன் மற்றும் திறன்களை மேலும் மேம்படுத்தக்கூடிய பல மேம்பட்ட நுட்பங்கள் உள்ளன.

மாற்றக்கூடிய பொருள்கள் (Transferable Objects)

மாற்றக்கூடிய பொருள்கள் தரவை நகலெடுக்காமல் பிரதான த்ரெட் மற்றும் வெப் வொர்க்கர்களுக்கு இடையில் தரவை மாற்றுவதற்கான ஒரு வழிமுறையை வழங்குகின்றன. இது ArrayBuffers, Blobs மற்றும் ImageBitmaps போன்ற பெரிய தரவுக் கட்டமைப்புகளுடன் பணிபுரியும் போது செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்தும்.

ஒரு மாற்றக்கூடிய பொருள் postMessage() ஐப் பயன்படுத்தி அனுப்பப்படும்போது, பொருளின் உரிமை பெறுநருக்கு மாற்றப்படுகிறது. அனுப்புநர் பொருளுக்கான அணுகலை இழக்கிறார், மற்றும் பெறுநர் பிரத்யேக அணுகலைப் பெறுகிறார். இது தரவு சிதைவைத் தடுக்கிறது மற்றும் ஒரே நேரத்தில் ஒரு த்ரெட் மட்டுமே பொருளை மாற்ற முடியும் என்பதை உறுதி செய்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு:

// பிரதான த்ரெட்
const arrayBuffer = new ArrayBuffer(1024 * 1024); // 1MB
worker.postMessage(arrayBuffer, [arrayBuffer]); // உரிமையை மாற்று
// வொர்க்கர்
self.addEventListener('message', function(event) {
  const arrayBuffer = event.data;
  // ArrayBuffer-ஐச் செயலாக்கு
});

இந்த எடுத்துக்காட்டில், arrayBuffer நகலெடுக்கப்படாமல் வொர்க்கருக்கு மாற்றப்படுகிறது. பிரதான த்ரெட் அதை அனுப்பிய பிறகு arrayBuffer-க்கான அணுகலைக் கொண்டிருக்காது.

கட்டமைக்கப்பட்ட குளோனிங் (Structured Cloning)

கட்டமைக்கப்பட்ட குளோனிங் என்பது ஜாவாஸ்கிரிப்ட் பொருள்களின் ஆழமான நகல்களை உருவாக்குவதற்கான ஒரு வழிமுறையாகும். இது ஆதி மதிப்புகள், பொருள்கள், வரிசைகள், தேதிகள், RegExps, வரைபடங்கள் மற்றும் தொகுப்புகள் உள்ளிட்ட பரந்த அளவிலான தரவு வகைகளை ஆதரிக்கிறது. இருப்பினும், இது செயல்பாடுகள் அல்லது DOM முனைகளை ஆதரிக்காது.

கட்டமைக்கப்பட்ட குளோனிங் postMessage() மூலம் பிரதான த்ரெட் மற்றும் வெப் வொர்க்கர்களுக்கு இடையில் தரவை நகலெடுக்கப் பயன்படுகிறது. இது பொதுவாக திறமையானது என்றாலும், பெரிய தரவுக் கட்டமைப்புகளுக்கு மாற்றக்கூடிய பொருள்களைப் பயன்படுத்துவதை விட மெதுவாக இருக்கலாம்.

பகிரப்பட்ட வரிசை இடையகம் (SharedArrayBuffer)

SharedArrayBuffer என்பது பிரதான த்ரெட் மற்றும் வெப் வொர்க்கர்கள் உட்பட பல த்ரெட்டுகள் நினைவகத்தைப் பகிர அனுமதிக்கும் ஒரு தரவுக் கட்டமைப்பாகும். இது த்ரெட்டுகளுக்கு இடையில் மிகவும் திறமையான தரவுப் பகிர்வு மற்றும் தகவல்தொடர்புக்கு உதவுகிறது. இருப்பினும், SharedArrayBuffer-க்கு ரேஸ் கண்டிஷன்கள் மற்றும் தரவு சிதைவைத் தடுக்க கவனமாக ஒத்திசைவு தேவை.

முக்கிய பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள்: SharedArrayBuffer-ஐப் பயன்படுத்துவதற்கு, குறிப்பாக ஸ்பெக்டர் மற்றும் மெல்டவுன் பாதிப்புகள் போன்ற பாதுகாப்பு அபாயங்களைக் குறைக்க, குறிப்பிட்ட HTTP தலைப்புகளை (Cross-Origin-Opener-Policy மற்றும் Cross-Origin-Embedder-Policy) அமைக்க வேண்டும். இந்த தலைப்புகள் உங்கள் மூலத்தை உலாவியில் உள்ள மற்ற மூலங்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்துகின்றன, தீங்கிழைக்கும் குறியீடு பகிரப்பட்ட நினைவகத்தை அணுகுவதைத் தடுக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு:

// பிரதான த்ரெட்
const sharedArrayBuffer = new SharedArrayBuffer(1024);
const uint8Array = new Uint8Array(sharedArrayBuffer);
worker.postMessage(sharedArrayBuffer);
// வொர்க்கர்
self.addEventListener('message', function(event) {
  const sharedArrayBuffer = event.data;
  const uint8Array = new Uint8Array(sharedArrayBuffer);
  // SharedArrayBuffer-ஐ அணுகி மாற்றியமை
});

இந்த எடுத்துக்காட்டில், பிரதான த்ரெட் மற்றும் வொர்க்கர் இரண்டும் ஒரே sharedArrayBuffer-க்கான அணுகலைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு த்ரெட்டால் sharedArrayBuffer-ல் செய்யப்படும் எந்த மாற்றங்களும் மற்ற த்ரெட்டிற்கு உடனடியாகத் தெரியும்.

அட்டாமிக்ஸ் உடன் ஒத்திசைவு: SharedArrayBuffer-ஐப் பயன்படுத்தும் போது, ஒத்திசைவுக்காக அட்டாமிக்ஸ் செயல்பாடுகளைப் பயன்படுத்துவது முக்கியம். அட்டாமிக்ஸ் அணுவியல் வாசிப்பு, எழுதுதல் மற்றும் ஒப்பிட்டு-மாற்றும் செயல்பாடுகளை வழங்குகிறது, இது தரவு நிலைத்தன்மையை உறுதிசெய்கிறது மற்றும் ரேஸ் கண்டிஷன்களைத் தடுக்கிறது. எடுத்துக்காட்டுகளில் Atomics.load(), Atomics.store(), மற்றும் Atomics.compareExchange() ஆகியவை அடங்கும்.

வெப் வொர்க்கர்களில் வெப்அசெம்பிளி (WASM)

வெப்அசெம்பிளி (WASM) என்பது ஒரு குறைந்த-நிலை பைனரி அறிவுறுத்தல் வடிவமாகும், இது வலை உலாவிகளால் அருகாமை-சொந்த வேகத்தில் இயக்கப்படலாம். இது விளையாட்டு இயந்திரங்கள், பட செயலாக்க நூலகங்கள் மற்றும் அறிவியல் உருவகப்படுத்துதல்கள் போன்ற கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான குறியீட்டை இயக்கப் பயன்படுகிறது.

செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்த வெப்அசெம்பிளி வெப் வொர்க்கர்களில் பயன்படுத்தப்படலாம். உங்கள் குறியீட்டை வெப்அசெம்பிளிக்கு தொகுத்து அதை ஒரு வெப் வொர்க்கரில் இயக்குவதன் மூலம், அதே குறியீட்டை ஜாவாஸ்கிரிப்டில் இயக்குவதை விட கணிசமான செயல்திறன் ஆதாயங்களை நீங்கள் அடையலாம்.

எடுத்துக்காட்டு:

  1. Emscripten அல்லது wasm-pack போன்ற கருவிகளைப் பயன்படுத்தி உங்கள் C, C++, அல்லது Rust குறியீட்டை வெப்அசெம்பிளிக்குத் தொகுக்கவும்.
  2. உங்கள் வெப் வொர்க்கரில் fetch அல்லது XMLHttpRequest ஐப் பயன்படுத்தி வெப்அசெம்பிளி தொகுதியை ஏற்றவும்.
  3. வெப்அசெம்பிளி தொகுதியைத் துவக்கி, வொர்க்கரிலிருந்து அதன் செயல்பாடுகளை அழைக்கவும்.

வொர்க்கர் பூல்கள் (Worker Pools)

சிறிய, சுயாதீனமான வேலை அலகுகளாகப் பிரிக்கக்கூடிய பணிகளுக்கு, நீங்கள் ஒரு வொர்க்கர் பூலைப் பயன்படுத்தலாம். ஒரு வொர்க்கர் பூல் என்பது ஒரு மையக் கட்டுப்படுத்தியால் நிர்வகிக்கப்படும் பல வெப் வொர்க்கர் நிகழ்வுகளைக் கொண்டுள்ளது. கட்டுப்படுத்தி கிடைக்கும் வொர்க்கர்களுக்கு பணிகளை விநியோகித்து முடிவுகளைச் சேகரிக்கிறது.

வொர்க்கர் பூல்கள் பல CPU கோர்களை இணையாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் செயல்திறனை மேம்படுத்த முடியும். பட செயலாக்கம், தரவு பகுப்பாய்வு மற்றும் ரெண்டரிங் போன்ற பணிகளுக்கு அவை குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

எடுத்துக்காட்டு: நீங்கள் அதிக எண்ணிக்கையிலான படங்களைச் செயலாக்க வேண்டிய ஒரு பயன்பாட்டை உருவாக்குகிறீர்கள் என்று கற்பனை செய்து பாருங்கள். ஒவ்வொரு படத்தையும் ஒரு தனி வொர்க்கரில் தொடர்ச்சியாகச் செயலாக்குவதற்குப் பதிலாக, நீங்கள், நான்கு வொர்க்கர்களுடன் ஒரு வொர்க்கர் பூலை உருவாக்கலாம். ஒவ்வொரு வொர்க்கரும் படங்களின் ஒரு துணைக்குழுவைச் செயலாக்கலாம், மேலும் முடிவுகளை பிரதான த்ரெட்டால் இணைக்கலாம்.

வெப் வொர்க்கர்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான சிறந்த நடைமுறைகள்

வெப் வொர்க்கர்களின் நன்மைகளை அதிகரிக்க, பின்வரும் சிறந்த நடைமுறைகளைக் கவனியுங்கள்:

பல்வேறு உலாவிகள் மற்றும் சாதனங்களில் எடுத்துக்காட்டுகள்

வெப் வொர்க்கர்கள் டெஸ்க்டாப் மற்றும் மொபைல் சாதனங்களில் குரோம், ஃபயர்பாக்ஸ், சஃபாரி மற்றும் எட்ஜ் உள்ளிட்ட நவீன உலாவிகளில் பரவலாக ஆதரிக்கப்படுகின்றன. இருப்பினும், வெவ்வேறு தளங்களில் செயல்திறன் மற்றும் நடத்தையில் நுட்பமான வேறுபாடுகள் இருக்கலாம்.

வெப் வொர்க்கர்களை பிழைதிருத்தம் செய்தல்

வெப் வொர்க்கர்களைப் பிழைதிருத்தம் செய்வது சவாலானது, ஏனெனில் அவை ஒரு தனி உலகளாவிய சூழலில் இயங்குகின்றன. இருப்பினும், பெரும்பாலான நவீன உலாவிகள் வெப் வொர்க்கர்களின் நிலையை ஆய்வு செய்யவும் சிக்கல்களைக் கண்டறியவும் உதவும் பிழைதிருத்தக் கருவிகளை வழங்குகின்றன.

பாதுகாப்பு பரிசீலனைகள்

வெப் வொர்க்கர்கள் டெவலப்பர்கள் அறிந்திருக்க வேண்டிய புதிய பாதுகாப்பு பரிசீலனைகளை அறிமுகப்படுத்துகின்றன:

வெப் வொர்க்கர்களுக்கான மாற்று வழிகள்

வெப் வொர்க்கர்கள் பின்னணிச் செயலாக்கத்திற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த கருவியாக இருந்தாலும், சில பயன்பாட்டு நிகழ்வுகளுக்குப் பொருத்தமான பிற மாற்று வழிகள் உள்ளன:

முடிவுரை

வெப் வொர்க்கர்கள் வலைப் பயன்பாட்டு செயல்திறன் மற்றும் பதிலளிப்பை மேம்படுத்துவதற்கான ஒரு மதிப்புமிக்க கருவியாகும். கணக்கீட்டு ரீதியாக தீவிரமான பணிகளை பின்னணி த்ரெட்டுகளுக்கு மாற்றுவதன் மூலம், நீங்கள் ஒரு மென்மையான பயனர் அனுபவத்தை உறுதிசெய்து, உங்கள் வலைப் பயன்பாடுகளின் முழு திறனையும் திறக்கலாம். பட செயலாக்கம் முதல் தரவு பகுப்பாய்வு வரை நிகழ்நேர தரவு ஸ்ட்ரீமிங் வரை, வெப் வொர்க்கர்கள் பரந்த அளவிலான பணிகளை திறமையாகவும் பயனுள்ள வகையிலும் கையாள முடியும். வெப் வொர்க்கர் செயலாக்கத்தின் கொள்கைகள் மற்றும் சிறந்த நடைமுறைகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலம், இன்றைய பயனர்களின் கோரிக்கைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட வலைப் பயன்பாடுகளை நீங்கள் உருவாக்கலாம்.

வெப் வொர்க்கர்களைப் பயன்படுத்துவதன் பாதுகாப்பு தாக்கங்களை, குறிப்பாக SharedArrayBuffer-ஐப் பயன்படுத்தும் போது, கவனமாகக் கருத்தில் கொள்ள நினைவில் கொள்ளுங்கள். பாதிப்புகளைத் தடுக்க எப்போதும் உள்ளீட்டுத் தரவைச் சுத்திகரித்து, வலுவான பிழை கையாளுதலைச் செயல்படுத்தவும்.

வலைத் தொழில்நுட்பங்கள் தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைந்து வருவதால், வெப் வொர்க்கர்கள் வலை டெவலப்பர்களுக்கு ஒரு இன்றியமையாத கருவியாக இருக்கும். பின்னணிச் செயலாக்கக் கலையில் தேர்ச்சி பெறுவதன் மூலம், உலகெங்கிலும் உள்ள பயனர்களுக்கு வேகமான, பதிலளிக்கக்கூடிய மற்றும் ஈர்க்கக்கூடிய வலைப் பயன்பாடுகளை நீங்கள் உருவாக்கலாம்.