జావాస్క్రిప్ట్ కాంకరెన్సీలో నైపుణ్యం: గ్లోబల్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ప్రామిస్ పూల్స్ వర్సెస్ రేట్ లిమిటింగ్

నేటి అనుసంధానిత ప్రపంచంలో, దృఢమైన మరియు సమర్థవంతమైన జావాస్క్రిప్ట్ అప్లికేషన్‌లను రూపొందించడం అంటే అసమకాలిక కార్యకలాపాలతో వ్యవహరించడం. మీరు రిమోట్ APIల నుండి డేటాను పొందుతున్నా, డేటాబేస్‌లతో సంకర్షణ చెందుతున్నా, లేదా వినియోగదారు ఇన్‌పుట్‌లను నిర్వహిస్తున్నా, ఈ కార్యకలాపాలను ఏకకాలంలో ఎలా నిర్వహించాలో అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం. ఇది ప్రపంచ ప్రేక్షకుల కోసం రూపొందించిన అప్లికేషన్‌లకు ప్రత్యేకంగా వర్తిస్తుంది, ఇక్కడ నెట్‌వర్క్ లాటెన్సీ, మారుతున్న సర్వర్ లోడ్‌లు మరియు విభిన్న వినియోగదారు ప్రవర్తనలు పనితీరును గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తాయి. ఈ సంక్లిష్టతను నిర్వహించడానికి సహాయపడే రెండు శక్తివంతమైన నమూనాలు ప్రామిస్ పూల్స్ మరియు రేట్ లిమిటింగ్. రెండూ ఏకకాలంలో సమస్యలను పరిష్కరించినప్పటికీ, అవి విభిన్న సమస్యలను పరిష్కరిస్తాయి మరియు అత్యంత సమర్థవంతమైన వ్యవస్థలను రూపొందించడానికి తరచుగా కలిసి ఉపయోగించవచ్చు.

గ్లోబల్ జావాస్క్రిప్ట్ అప్లికేషన్‌లలో అసమకాలిక కార్యకలాపాల సవాలు

ఆధునిక వెబ్ మరియు సర్వర్-సైడ్ జావాస్క్రిప్ట్ అప్లికేషన్‌లు స్వాభావికంగా అసమకాలికమైనవి. బాహ్య సేవలకు HTTP అభ్యర్థనలు చేయడం, ఫైల్‌లను చదవడం, లేదా సంక్లిష్టమైన గణనలను చేయడం వంటి కార్యకలాపాలు తక్షణమే జరగవు. అవి ఒక ప్రామిస్ ను తిరిగి ఇస్తాయి, ఇది ఆ అసమకాలిక ఆపరేషన్ యొక్క అంతిమ ఫలితాన్ని సూచిస్తుంది. సరైన నిర్వహణ లేకుండా, ఒకేసారి చాలా ఎక్కువ ఆపరేషన్‌లను ప్రారంభించడం వలన ఇవి సంభవించవచ్చు:

• వనరుల క్షీణత: క్లయింట్ (బ్రౌజర్) లేదా సర్వర్ (Node.js) యొక్క మెమరీ, CPU, లేదా నెట్‌వర్క్ కనెక్షన్‌ల వంటి వనరులను ఓవర్‌లోడ్ చేయడం.
• API థ్రాట్లింగ్/నిషేధం: మూడవ పక్ష APIలు విధించిన వినియోగ పరిమితులను మించడం, ఇది అభ్యర్థన వైఫల్యాలకు లేదా తాత్కాలిక ఖాతా సస్పెన్షన్‌కు దారితీస్తుంది. ఇది అందరు వినియోగదారుల మధ్య న్యాయమైన వినియోగాన్ని నిర్ధారించడానికి కఠినమైన రేట్ పరిమితులను కలిగి ఉన్న గ్లోబల్ సేవలతో వ్యవహరించేటప్పుడు ఒక సాధారణ సమస్య.
• చెడు వినియోగదారు అనుభవం: నెమ్మదిగా ఉండే ప్రతిస్పందన సమయాలు, ప్రతిస్పందించని ఇంటర్‌ఫేస్‌లు మరియు ఊహించని లోపాలు వినియోగదారులను నిరాశపరుస్తాయి, ముఖ్యంగా అధిక నెట్‌వర్క్ లాటెన్సీ ఉన్న ప్రాంతాలలో ఉన్న వారిని.
• ఊహించలేని ప్రవర్తన: రేస్ కండిషన్స్ మరియు ఆపరేషన్‌ల ఊహించని ఇంటర్‌లీవింగ్ డీబగ్గింగ్‌ను కష్టతరం చేస్తుంది మరియు అస్థిరమైన అప్లికేషన్ ప్రవర్తనకు దారితీస్తుంది.

గ్లోబల్ అప్లికేషన్ కోసం, ఈ సవాళ్లు మరింత పెరుగుతాయి. వివిధ భౌగోళిక ప్రాంతాల నుండి వినియోగదారులు ఏకకాలంలో మీ సేవతో సంకర్షణ చెందుతున్నారని, మరింత అసమకాలిక కార్యకలాపాలను ప్రేరేపించే అభ్యర్థనలను చేస్తున్నారని ఊహించుకోండి. దృఢమైన కాంకరెన్సీ వ్యూహం లేకుండా, మీ అప్లికేషన్ త్వరగా అస్థిరంగా మారవచ్చు.

ప్రామిస్ పూల్స్‌ను అర్థం చేసుకోవడం: ఏకకాల ప్రామిస్‌లను నియంత్రించడం

ప్రామిస్ పూల్ అనేది ఒక కాంకరెన్సీ నమూనా, ఇది ఏకకాలంలో పురోగతిలో ఉండగల అసమకాలిక కార్యకలాపాల (ప్రామిస్‌ల ద్వారా సూచించబడినవి) సంఖ్యను పరిమితం చేస్తుంది. ఇది పనులు చేయడానికి పరిమిత సంఖ్యలో కార్మికులు అందుబాటులో ఉన్నట్లుగా ఉంటుంది. ఒక పని సిద్ధంగా ఉన్నప్పుడు, అది అందుబాటులో ఉన్న కార్మికునికి కేటాయించబడుతుంది. కార్మికులందరూ బిజీగా ఉంటే, ఒక కార్మికుడు ఖాళీ అయ్యే వరకు పని వేచి ఉంటుంది.

ప్రామిస్ పూల్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించాలి?

మీకు ఈ అవసరాలు ఉన్నప్పుడు ప్రామిస్ పూల్స్ అవసరం:

• బాహ్య సేవలను ముంచెత్తకుండా నిరోధించడం: మీరు ఒకేసారి APIకి ఎక్కువ అభ్యర్థనలు పంపడం లేదని నిర్ధారించుకోండి, ఇది ఆ సేవకు థ్రాట్లింగ్ లేదా పనితీరు క్షీణతకు దారితీయవచ్చు.
• స్థానిక వనరులను నిర్వహించడం: వనరుల క్షీణత కారణంగా మీ అప్లికేషన్ క్రాష్ అవ్వకుండా నిరోధించడానికి ఓపెన్ నెట్‌వర్క్ కనెక్షన్‌లు, ఫైల్ హ్యాండిల్స్, లేదా ఇంటెన్సివ్ కంప్యూటేషన్‌ల సంఖ్యను పరిమితం చేయండి.
• ఊహించదగిన పనితీరును నిర్ధారించడం: ఏకకాల కార్యకలాపాల సంఖ్యను నియంత్రించడం ద్వారా, మీరు అధిక లోడ్ కింద కూడా మరింత స్థిరమైన పనితీరును కొనసాగించవచ్చు.
• పెద్ద డేటాసెట్‌లను సమర్థవంతంగా ప్రాసెస్ చేయడం: పెద్ద సంఖ్యలో ఐటమ్స్‌ను ప్రాసెస్ చేసేటప్పుడు, మీరు ఒకేసారి కాకుండా బ్యాచ్‌లలో వాటిని నిర్వహించడానికి ప్రామిస్ పూల్‌ను ఉపయోగించవచ్చు.

ప్రామిస్ పూల్‌ను అమలు చేయడం

ప్రామిస్ పూల్‌ను అమలు చేయడంలో సాధారణంగా పనుల క్యూ మరియు వర్కర్ల పూల్‌ను నిర్వహించడం ఉంటుంది. ఇక్కడ ఒక కాన్సెప్టువల్ అవుట్‌లైన్ మరియు ఆచరణాత్మక జావాస్క్రిప్ట్ ఉదాహరణ ఉంది.

కాన్సెప్టువల్ అమలు

1. పూల్ పరిమాణాన్ని నిర్వచించండి: ఏకకాల కార్యకలాపాల గరిష్ట సంఖ్యను సెట్ చేయండి.
2. క్యూను నిర్వహించండి: అమలు కోసం వేచి ఉన్న పనులను (ప్రామిస్‌లను తిరిగి ఇచ్చే ఫంక్షన్‌లు) నిల్వ చేయండి.
3. యాక్టివ్ ఆపరేషన్‌లను ట్రాక్ చేయండి: ప్రస్తుతం ఎన్ని ప్రామిస్‌లు పురోగతిలో ఉన్నాయో లెక్కించండి.
4. పనులను అమలు చేయండి: కొత్త పని వచ్చినప్పుడు మరియు యాక్టివ్ ఆపరేషన్‌ల సంఖ్య పూల్ పరిమాణం కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు, పనిని అమలు చేసి యాక్టివ్ కౌంట్‌ను పెంచండి.
5. పూర్తికావడాన్ని నిర్వహించండి: ఒక ప్రామిస్ రిసాల్వ్ లేదా రిజెక్ట్ అయినప్పుడు, యాక్టివ్ కౌంట్‌ను తగ్గించి, క్యూలో పనులు ఉంటే, తదుపరి పనిని ప్రారంభించండి.

జావాస్క్రిప్ట్ ఉదాహరణ (Node.js/బ్రౌజర్)

పునర్వినియోగించదగిన `PromisePool` క్లాస్‌ను క్రియేట్ చేద్దాం.

            class PromisePool {
  constructor(concurrency) {
    if (concurrency <= 0) {
      throw new Error('Concurrency must be a positive number.');
    }
    this.concurrency = concurrency;
    this.activeCount = 0;
    this.queue = [];
  }

  async run(taskFn) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      const task = { taskFn, resolve, reject };
      this.queue.push(task);
      this._processQueue();
    });
  }

  async _processQueue() {
    while (this.activeCount < this.concurrency && this.queue.length > 0) {
      const { taskFn, resolve, reject } = this.queue.shift();
      this.activeCount++;

      try {
        const result = await taskFn();
        resolve(result);
      } catch (error) {
        reject(error);
      } finally {
        this.activeCount--;
        this._processQueue(); // Try to process more tasks
      }
    }
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

ప్రామిస్ పూల్‌ను ఉపయోగించడం

5 కాంకరెన్సీ పరిమితితో బహుళ URLల నుండి డేటాను పొందడానికి మీరు ఈ `PromisePool`ను ఎలా ఉపయోగించవచ్చో ఇక్కడ ఉంది:

            const urls = [
  'https://api.example.com/data/1',
  'https://api.example.com/data/2',
  'https://api.example.com/data/3',
  'https://api.example.com/data/4',
  'https://api.example.com/data/5',
  'https://api.example.com/data/6',
  'https://api.example.com/data/7',
  'https://api.example.com/data/8',
  'https://api.example.com/data/9',
  'https://api.example.com/data/10'
];

async function fetchData(url) {
  console.log(`Fetching ${url}...`);
  // In a real scenario, use fetch or a similar HTTP client
  return new Promise(resolve => setTimeout(() => {
    console.log(`Finished fetching ${url}`);
    resolve({ url, data: `Sample data from ${url}` });
  }, Math.random() * 2000 + 500)); // Simulate network delay
}

async function processUrls(urls, concurrency) {
  const pool = new PromisePool(concurrency);
  const promises = urls.map(url => {
    return pool.run(() => fetchData(url));
  });

  try {
    const results = await Promise.all(promises);
    console.log('All data fetched:', results);
  } catch (error) {
    console.error('An error occurred during fetching:', error);
  }
}

processUrls(urls, 5);

            

              
                Copy
              
            
          

ఈ ఉదాహరణలో, మనకు 10 URLలు ఫెచ్ చేయడానికి ఉన్నప్పటికీ, `PromisePool` 5 కంటే ఎక్కువ `fetchData` ఆపరేషన్‌లు ఏకకాలంలో అమలు కాకుండా చూసుకుంటుంది. ఇది `fetchData` ఫంక్షన్‌ను (ఇది API కాల్‌ను సూచించవచ్చు) లేదా అంతర్లీన నెట్‌వర్క్ వనరులను ముంచెత్తకుండా నిరోధిస్తుంది.

ప్రామిస్ పూల్స్ కోసం గ్లోబల్ పరిగణనలు

గ్లోబల్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ప్రామిస్ పూల్స్‌ను డిజైన్ చేసేటప్పుడు:

• API పరిమితులు: మీరు సంకర్షణ చెందే ఏవైనా బాహ్య APIల కాంకరెన్సీ పరిమితులను పరిశోధించి, వాటికి కట్టుబడి ఉండండి. ఈ పరిమితులు తరచుగా వాటి డాక్యుమెంటేషన్‌లో ప్రచురించబడతాయి. ఉదాహరణకు, అనేక క్లౌడ్ ప్రొవైడర్ APIలు లేదా సోషల్ మీడియా APIలకు నిర్దిష్ట రేట్ పరిమితులు ఉంటాయి.
• వినియోగదారు స్థానం: పూల్ మీ అప్లికేషన్ యొక్క అవుట్‌గోయింగ్ అభ్యర్థనలను పరిమితం చేస్తున్నప్పటికీ, వివిధ ప్రాంతాలలోని వినియోగదారులు విభిన్న లాటెన్సీని అనుభవించవచ్చని పరిగణించండి. వివిధ భౌగోళిక ప్రాంతాలలో గమనించిన పనితీరు ఆధారంగా మీ పూల్ పరిమాణాన్ని ట్యూన్ చేయవలసి రావచ్చు.
• సర్వర్ సామర్థ్యం: మీ జావాస్క్రిప్ట్ కోడ్ సర్వర్‌లో (ఉదా., Node.js) నడుస్తుంటే, పూల్ పరిమాణం సర్వర్ యొక్క స్వంత సామర్థ్యాన్ని (CPU, మెమరీ, నెట్‌వర్క్ బ్యాండ్‌విడ్త్) కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.

రేట్ లిమిటింగ్‌ను అర్థం చేసుకోవడం: కార్యకలాపాల వేగాన్ని నియంత్రించడం

ప్రామిస్ పూల్ ఒకే సమయంలో ఎన్ని ఆపరేషన్‌లు *నడవగలవో* పరిమితం చేస్తుండగా, రేట్ లిమిటింగ్ అనేది ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధిలో ఆపరేషన్‌లు జరగడానికి అనుమతించబడిన *ఫ్రీక్వెన్సీని* నియంత్రించడం గురించి. ఇది "నేను సెకనుకు/నిమిషానికి/గంటకు ఎన్ని అభ్యర్థనలు చేయగలను?" అనే ప్రశ్నకు సమాధానం ఇస్తుంది.

రేట్ లిమిటింగ్‌ను ఎందుకు ఉపయోగించాలి?

రేట్ లిమిటింగ్ ఎప్పుడు అవసరం అంటే:

• API పరిమితులకు కట్టుబడి ఉండటం: ఇది అత్యంత సాధారణ వినియోగ సందర్భం. దుర్వినియోగాన్ని నివారించడానికి, న్యాయమైన వినియోగాన్ని నిర్ధారించడానికి మరియు స్థిరత్వాన్ని కొనసాగించడానికి APIలు రేట్ పరిమితులను అమలు చేస్తాయి. ఈ పరిమితులను మించడం సాధారణంగా `429 Too Many Requests` HTTP స్థితి కోడ్‌కు దారితీస్తుంది.
• మీ స్వంత సేవలను రక్షించడం: మీరు APIని బహిర్గతం చేస్తే, మీ సర్వర్‌లను డినైయల్-ఆఫ్-సర్వీస్ (DoS) దాడుల నుండి రక్షించడానికి మరియు వినియోగదారులందరికీ సహేతుకమైన సేవను అందించడానికి రేట్ లిమిటింగ్‌ను అమలు చేయాలనుకుంటారు.
• దుర్వినియోగాన్ని నివారించడం: హానికరమైన నటులు లేదా ప్రమాదవశాత్తూ దుర్వినియోగాన్ని నిరోధించడానికి లాగిన్ ప్రయత్నాలు, వనరుల సృష్టి, లేదా డేటా సమర్పణల వంటి చర్యల రేటును పరిమితం చేయండి.
• ఖర్చు నియంత్రణ: అభ్యర్థనల సంఖ్య ఆధారంగా ఛార్జ్ చేసే సేవల కోసం, రేట్ లిమిటింగ్ ఖర్చులను నిర్వహించడానికి సహాయపడుతుంది.

సాధారణ రేట్ లిమిటింగ్ అల్గోరిథంలు

రేట్ లిమిటింగ్ కోసం అనేక అల్గోరిథంలు ఉపయోగించబడతాయి. రెండు ప్రముఖమైనవి:

1. టోకెన్ బకెట్: స్థిరమైన రేటుతో టోకెన్‌లతో నిండి ఉండే బకెట్‌ను ఊహించుకోండి. ప్రతి అభ్యర్థన ఒక టోకెన్‌ను వినియోగిస్తుంది. బకెట్ ఖాళీగా ఉంటే, అభ్యర్థనలు తిరస్కరించబడతాయి లేదా క్యూలో ఉంచబడతాయి. ఈ అల్గోరిథం బకెట్ సామర్థ్యం వరకు అభ్యర్థనల బరస్ట్‌లకు అనుమతిస్తుంది.
2. లీకీ బకెట్: అభ్యర్థనలు బకెట్‌కు జోడించబడతాయి. బకెట్ స్థిరమైన రేటుతో లీక్ అవుతుంది (అభ్యర్థనలను ప్రాసెస్ చేస్తుంది). బకెట్ నిండితే, కొత్త అభ్యర్థనలు తిరస్కరించబడతాయి. ఈ అల్గోరిథం కాలక్రమేణా ట్రాఫిక్‌ను సున్నితంగా చేస్తుంది, స్థిరమైన రేటును నిర్ధారిస్తుంది.

జావాస్క్రిప్ట్‌లో రేట్ లిమిటింగ్‌ను అమలు చేయడం

రేట్ లిమిటింగ్‌ను అనేక విధాలుగా అమలు చేయవచ్చు:

• క్లయింట్-సైడ్ (బ్రౌజర్): కఠినమైన API కట్టుబాటు కోసం తక్కువ సాధారణం, కానీ UI ప్రతిస్పందించకుండా లేదా బ్రౌజర్ నెట్‌వర్క్ స్టాక్‌ను ముంచెత్తకుండా నిరోధించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.
• సర్వర్-సైడ్ (Node.js): ఇది రేట్ లిమిటింగ్‌ను అమలు చేయడానికి అత్యంత దృఢమైన ప్రదేశం, ముఖ్యంగా బాహ్య APIలకు అభ్యర్థనలు చేసేటప్పుడు లేదా మీ స్వంత APIని రక్షించేటప్పుడు.

ఉదాహరణ: సింపుల్ రేట్ లిమిటర్ (థ్రాట్లింగ్)

ఒక సమయ వ్యవధిలో నిర్దిష్ట సంఖ్యలో కార్యకలాపాలను అనుమతించే ప్రాథమిక రేట్ లిమిటర్‌ను క్రియేట్ చేద్దాం. ఇది థ్రాట్లింగ్ యొక్క ఒక రూపం.

            class RateLimiter {
  constructor(limit, intervalMs) {
    if (limit <= 0 || intervalMs <= 0) {
      throw new Error('Limit and interval must be positive numbers.');
    }
    this.limit = limit;
    this.intervalMs = intervalMs;
    this.timestamps = [];
  }

  async waitForAvailability() {
    const now = Date.now();

    // Remove timestamps older than the interval
    this.timestamps = this.timestamps.filter(ts => now - ts < this.intervalMs);

    if (this.timestamps.length < this.limit) {
      // Enough capacity, record the current timestamp and allow execution
      this.timestamps.push(now);
      return true;
    } else {
      // Capacity reached, calculate when the next slot will be available
      const oldestTimestamp = this.timestamps[0];
      const timeToWait = this.intervalMs - (now - oldestTimestamp);
      console.log(`Rate limit reached. Waiting for ${timeToWait}ms.`);
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, timeToWait));
      // After waiting, try again (recursive call or re-check logic)
      // For simplicity here, we'll just push the new timestamp and return true.
      // A more robust implementation might re-enter the check.
      this.timestamps.push(Date.now()); // Add the current time after waiting
      return true;
    }
  }

  async execute(taskFn) {
    await this.waitForAvailability();
    return taskFn();
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

రేట్ లిమిటర్‌ను ఉపయోగించడం

ఒక API సెకనుకు 3 అభ్యర్థనలను అనుమతిస్తుందని అనుకుందాం:

            
const API_RATE_LIMIT = 3;
const API_INTERVAL_MS = 1000; // 1 second

const apiRateLimiter = new RateLimiter(API_RATE_LIMIT, API_INTERVAL_MS);

async function callExternalApi(id) {
  console.log(`Calling API for item ${id}...`);
  // In a real scenario, this would be an actual API call
  return new Promise(resolve => setTimeout(() => {
    console.log(`API call for item ${id} succeeded.`);
    resolve({ id, status: 'success' });
  }, 200)); // Simulate API response time
}

async function processItemsWithRateLimit(items) {
  const promises = items.map(item => {
    // Use the rate limiter's execute method
    return apiRateLimiter.execute(() => callExternalApi(item.id));
  });

  try {
    const results = await Promise.all(promises);
    console.log('All API calls completed:', results);
  } catch (error) {
    console.error('An error occurred during API calls:', error);
  }
}

const itemsToProcess = Array.from({ length: 10 }, (_, i) => ({ id: i + 1 }));
processItemsWithRateLimit(itemsToProcess);

            

              
                Copy
              
            
          

మీరు దీన్ని రన్ చేసినప్పుడు, కన్సోల్ లాగ్‌లు కాల్స్ చేయబడుతున్నట్లు చూపుతాయి, కానీ అవి సెకనుకు 3 కాల్స్‌ను మించవు. ఒక సెకనులో 3 కంటే ఎక్కువ ప్రయత్నించినట్లయితే, `waitForAvailability` పద్ధతి రేట్ పరిమితి అనుమతించే వరకు తదుపరి కాల్స్‌ను పాజ్ చేస్తుంది.

రేట్ లిమిటింగ్ కోసం గ్లోబల్ పరిగణనలు

• API డాక్యుమెంటేషన్ కీలకం: వాటి నిర్దిష్ట రేట్ పరిమితుల కోసం ఎల్లప్పుడూ API యొక్క డాక్యుమెంటేషన్‌ను సంప్రదించండి. ఇవి తరచుగా నిమిషానికి, గంటకు, లేదా రోజుకు అభ్యర్థనల పరంగా నిర్వచించబడతాయి మరియు విభిన్న ఎండ్‌పాయింట్‌ల కోసం విభిన్న పరిమితులను కలిగి ఉండవచ్చు.
• `429 టూ మెనీ రిక్వెస్ట్స్` ను నిర్వహించడం: మీరు `429` ప్రతిస్పందనను స్వీకరించినప్పుడు ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ బ్యాక్‌ఆఫ్‌తో రీట్రై మెకానిజంలను అమలు చేయండి. రేట్ పరిమితులను సునాయాసంగా ఎదుర్కోవడానికి ఇది ఒక ప్రామాణిక పద్ధతి. మీ క్లయింట్-సైడ్ లేదా సర్వర్-సైడ్ కోడ్ ఈ ఎర్రర్‌ను పట్టుకుని, `Retry-After` హెడర్‌లో (ఉంటే) పేర్కొన్న వ్యవధి వరకు వేచి ఉండి, ఆపై అభ్యర్థనను మళ్లీ ప్రయత్నించాలి.
• వినియోగదారు-నిర్దిష్ట పరిమితులు: గ్లోబల్ యూజర్ బేస్‌కు సేవ చేసే అప్లికేషన్‌ల కోసం, మీరు మీ స్వంత వనరులను రక్షించుకుంటున్నట్లయితే, ప్రతి-వినియోగదారు లేదా ప్రతి-IP చిరునామా ఆధారంగా రేట్ లిమిటింగ్‌ను అమలు చేయవలసి రావచ్చు.
• టైమ్ జోన్‌లు మరియు సమయం: సమయం-ఆధారిత రేట్ లిమిటింగ్‌ను అమలు చేసేటప్పుడు, మీ టైమ్‌స్టాంప్‌లు సరిగ్గా నిర్వహించబడ్డాయని నిర్ధారించుకోండి, ముఖ్యంగా మీ సర్వర్‌లు వివిధ టైమ్ జోన్‌లలో విస్తరించి ఉంటే. సాధారణంగా UTCని ఉపయోగించడం సిఫార్సు చేయబడింది.

ప్రామిస్ పూల్స్ వర్సెస్ రేట్ లిమిటింగ్: ఏది ఎప్పుడు ఉపయోగించాలి (మరియు రెండూ)

ప్రామిస్ పూల్స్ మరియు రేట్ లిమిటింగ్ యొక్క విభిన్న పాత్రలను అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం:

• ప్రామిస్ పూల్: ఏ క్షణంలోనైనా నడుస్తున్న ఏకకాల పనుల సంఖ్యను నియంత్రిస్తుంది. దీనిని ఏకకాల కార్యకలాపాల పరిమాణాన్ని నిర్వహించడంలా భావించండి.
• రేట్ లిమిటింగ్: ఒక వ్యవధిలో కార్యకలాపాల ఫ్రీక్వెన్సీని నియంత్రిస్తుంది. దీనిని కార్యకలాపాల *వేగాన్ని* నిర్వహించడంలా భావించండి.

సందర్భాలు:

సందర్భం 1: ఏకకాల పరిమితితో ఒకే API నుండి డేటాను పొందడం.

• సమస్య: మీరు 100 ఐటమ్స్ నుండి డేటాను పొందాలి, కానీ API దాని సర్వర్‌లను ఓవర్‌లోడ్ చేయకుండా ఉండటానికి కేవలం 10 ఏకకాల కనెక్షన్‌లను మాత్రమే అనుమతిస్తుంది.
• పరిష్కారం: 10 కాంకరెన్సీతో ప్రామిస్ పూల్ ను ఉపయోగించండి. ఇది మీరు ఒకేసారి 10 కంటే ఎక్కువ కనెక్షన్‌లను తెరవకుండా నిర్ధారిస్తుంది.

సందర్భం 2: కఠినమైన రిక్వెస్ట్-పర్-సెకండ్ పరిమితితో APIని ఉపయోగించడం.

• సమస్య: ఒక API సెకనుకు 5 అభ్యర్థనలను మాత్రమే అనుమతిస్తుంది. మీరు 50 అభ్యర్థనలు పంపాలి.
• పరిష్కారం: ఏ సెకనులోనైనా 5 కంటే ఎక్కువ అభ్యర్థనలు పంపబడకుండా నిర్ధారించడానికి రేట్ లిమిటింగ్ ను ఉపయోగించండి.

సందర్భం 3: బాహ్య API కాల్స్ మరియు స్థానిక వనరుల వినియోగం రెండింటినీ కలిగి ఉన్న డేటాను ప్రాసెస్ చేయడం.

• సమస్య: మీరు ఐటమ్స్ జాబితాను ప్రాసెస్ చేయాలి. ప్రతి ఐటమ్ కోసం, మీరు ఒక బాహ్య APIని కాల్ చేయాలి (దీనికి నిమిషానికి 20 అభ్యర్థనల రేట్ పరిమితి ఉంది) మరియు స్థానిక, CPU-ఇంటెన్సివ్ ఆపరేషన్‌ను కూడా నిర్వహించాలి. మీ సర్వర్ క్రాష్ అవ్వకుండా ఉండటానికి మీరు మొత్తం ఏకకాల కార్యకలాపాల సంఖ్యను 5కి పరిమితం చేయాలనుకుంటున్నారు.
• పరిష్కారం: ఇక్కడే మీరు రెండు నమూనాలను ఉపయోగిస్తారు.
• ప్రతి ఐటమ్ కోసం మొత్తం పనిని 5 కాంకరెన్సీతో ప్రామిస్ పూల్ లో చుట్టండి. ఇది మొత్తం యాక్టివ్ ఆపరేషన్‌లను పరిమితం చేస్తుంది.
• ప్రామిస్ పూల్ ద్వారా అమలు చేయబడిన పనిలో, API కాల్ చేసేటప్పుడు, నిమిషానికి 20 అభ్యర్థనల కోసం కాన్ఫిగర్ చేయబడిన రేట్ లిమిటర్ ను ఉపయోగించండి.

ఈ లేయర్డ్ విధానం మీ స్థానిక వనరులు లేదా బాహ్య API ఓవర్‌లోడ్ కాకుండా నిర్ధారిస్తుంది.

ప్రామిస్ పూల్స్ మరియు రేట్ లిమిటింగ్‌ను కలపడం

ఏకకాల కార్యకలాపాల సంఖ్యను పరిమితం చేయడానికి ప్రామిస్ పూల్‌ను ఉపయోగించడం మరియు పూల్ ద్వారా అమలు చేయబడిన ప్రతి ఆపరేషన్‌లో బాహ్య సేవా కాల్స్‌కు రేట్ లిమిటింగ్ వర్తింపజేయడం ఒక సాధారణ మరియు దృఢమైన నమూనా.

            
// Assume PromisePool and RateLimiter classes are defined as above

const API_RATE_LIMIT_PER_MINUTE = 20;
const API_INTERVAL_MS = 60 * 1000; // 1 minute
const MAX_CONCURRENT_OPERATIONS = 5;

const apiRateLimiter = new RateLimiter(API_RATE_LIMIT_PER_MINUTE, API_INTERVAL_MS);
const taskPool = new PromisePool(MAX_CONCURRENT_OPERATIONS);

async function processItemWithLimits(itemId) {
  console.log(`Starting task for item ${itemId}...`);

  // Simulate a local, potentially heavy operation
  await new Promise(resolve => setTimeout(() => {
    console.log(`Local processing for item ${itemId} done.`);
    resolve();
  }, Math.random() * 500));

  // Call the external API, respecting its rate limit
  const apiResult = await apiRateLimiter.execute(() => {
    console.log(`Calling API for item ${itemId}`);
    // Simulate actual API call
    return new Promise(resolve => setTimeout(() => {
      console.log(`API call for item ${itemId} completed.`);
      resolve({ itemId, data: `data for ${itemId}` });
    }, 300));
  });

  console.log(`Finished task for item ${itemId}.`);
  return { ...itemId, apiResult };
}

async function processLargeDataset(items) {
  const promises = items.map(item => {
    // Use the pool to limit overall concurrency
    return taskPool.run(() => processItemWithLimits(item.id));
  });

  try {
    const results = await Promise.all(promises);
    console.log('All items processed:', results);
  } catch (error) {
    console.error('An error occurred during dataset processing:', error);
  }
}

const dataset = Array.from({ length: 20 }, (_, i) => ({ id: `item-${i + 1}` }));
processLargeDataset(dataset);

            

              
                Copy
              
            
          

ఈ కలిపిన ఉదాహరణలో:

• `taskPool` 5 కంటే ఎక్కువ `processItemWithLimits` ఫంక్షన్‌లు ఏకకాలంలో నడవకుండా నిర్ధారిస్తుంది.
• ప్రతి `processItemWithLimits` ఫంక్షన్‌లో, `apiRateLimiter` సిమ్యులేటెడ్ API కాల్స్ నిమిషానికి 20కి మించకుండా చూసుకుంటుంది.

ఈ విధానం స్థానికంగా మరియు బాహ్యంగా వనరుల పరిమితులను నిర్వహించడానికి ఒక దృఢమైన మార్గాన్ని అందిస్తుంది, ఇది ప్రపంచవ్యాప్తంగా సేవలతో సంకర్షణ చెందగల గ్లోబల్ అప్లికేషన్‌లకు కీలకం.

గ్లోబల్ జావాస్క్రిప్ట్ అప్లికేషన్‌ల కోసం అధునాతన పరిగణనలు

కోర్ నమూనాలకు మించి, గ్లోబల్ జావాస్క్రిప్ట్ అప్లికేషన్‌ల కోసం అనేక అధునాతన భావనలు చాలా ముఖ్యమైనవి:

1. ఎర్రర్ హ్యాండ్లింగ్ మరియు రీట్రైలు

దృఢమైన ఎర్రర్ హ్యాండ్లింగ్: అసమకాలిక కార్యకలాపాలతో, ముఖ్యంగా నెట్‌వర్క్ అభ్యర్థనలతో వ్యవహరించేటప్పుడు, లోపాలు అనివార్యం. సమగ్ర ఎర్రర్ హ్యాండ్లింగ్‌ను అమలు చేయండి.

• నిర్దిష్ట ఎర్రర్ రకాలు: నెట్‌వర్క్ లోపాలు, API-నిర్దిష్ట లోపాలు (ఉదాహరణకు `4xx` లేదా `5xx` స్థితి కోడ్‌లు), మరియు అప్లికేషన్ లాజిక్ లోపాల మధ్య తేడాను గుర్తించండి.
• రీట్రై వ్యూహాలు: తాత్కాలిక లోపాల కోసం (ఉదా., నెట్‌వర్క్ గ్లిచెస్‌, తాత్కాలిక API అందుబాటులో లేకపోవడం), రీట్రై మెకానిజంలను అమలు చేయండి.
• ఎక్స్‌పోనెన్షియల్ బ్యాక్‌ఆఫ్: వెంటనే మళ్లీ ప్రయత్నించడానికి బదులుగా, రీట్రైల మధ్య ఆలస్యాన్ని పెంచండి (ఉదా., 1సె, 2సె, 4సె, 8సె). ఇది కష్టాల్లో ఉన్న సేవను ముంచెత్తకుండా నిరోధిస్తుంది.
• జిట్టర్: చాలా క్లయింట్లు ఒకేసారి మళ్లీ ప్రయత్నించకుండా నిరోధించడానికి ( "థండరింగ్ హెర్డ్" సమస్య) బ్యాక్‌ఆఫ్ సమయానికి ఒక చిన్న యాదృచ్ఛిక ఆలస్యాన్ని జోడించండి.
• గరిష్ట రీట్రైలు: అనంతమైన లూప్‌లను నివారించడానికి రీట్రైల సంఖ్యపై పరిమితిని సెట్ చేయండి.
• సర్క్యూట్ బ్రేకర్ నమూనా: ఒక API స్థిరంగా విఫలమైతే, ఒక సర్క్యూట్ బ్రేకర్ దానికి అభ్యర్థనలు పంపడాన్ని తాత్కాలికంగా ఆపివేయగలదు, ఇది తదుపరి వైఫల్యాలను నివారిస్తుంది మరియు సేవకు కోలుకోవడానికి సమయం ఇస్తుంది.

2. అసమకాలిక టాస్క్ క్యూలు (సర్వర్-సైడ్)

బ్యాకెండ్ Node.js అప్లికేషన్‌ల కోసం, పెద్ద సంఖ్యలో అసమకాలిక పనులను నిర్వహించడం ప్రత్యేక టాస్క్ క్యూ సిస్టమ్స్‌కు (ఉదా., RabbitMQ, Kafka, Redis Queue) ఆఫ్లోడ్ చేయవచ్చు. ఈ వ్యవస్థలు అందిస్తాయి:

• పెర్సిస్టెన్స్: పనులు విశ్వసనీయంగా నిల్వ చేయబడతాయి, కాబట్టి అప్లికేషన్ క్రాష్ అయితే అవి కోల్పోవు.
• స్కేలబిలిటీ: పెరుగుతున్న లోడ్‌లను నిర్వహించడానికి మీరు మరిన్ని వర్కర్ ప్రాసెస్‌లను జోడించవచ్చు.
• డీకప్లింగ్: పనులను ఉత్పత్తి చేసే సేవ వాటిని ప్రాసెస్ చేసే వర్కర్ల నుండి వేరు చేయబడుతుంది.
• అంతర్నిర్మిత రేట్ లిమిటింగ్: అనేక టాస్క్ క్యూ సిస్టమ్స్ వర్కర్ కాంకరెన్సీ మరియు ప్రాసెసింగ్ రేట్లను నియంత్రించడానికి ఫీచర్లను అందిస్తాయి.

3. పరిశీలన మరియు పర్యవేక్షణ

గ్లోబల్ అప్లికేషన్‌ల కోసం, మీ కాంకరెన్సీ నమూనాలు వివిధ ప్రాంతాలలో మరియు వివిధ లోడ్‌ల కింద ఎలా పని చేస్తున్నాయో అర్థం చేసుకోవడం చాలా అవసరం.

• లాగింగ్: కీలక సంఘటనలను లాగ్ చేయండి, ముఖ్యంగా టాస్క్ ఎగ్జిక్యూషన్, క్యూయింగ్, రేట్ లిమిటింగ్ మరియు లోపాలకు సంబంధించినవి. టైమ్‌స్టాంప్‌లు మరియు సంబంధిత సందర్భాన్ని చేర్చండి.
• మెట్రిక్స్: క్యూ పరిమాణాలు, యాక్టివ్ టాస్క్ కౌంట్స్, అభ్యర్థన లాటెన్సీ, ఎర్రర్ రేట్లు మరియు API ప్రతిస్పందన సమయాలపై మెట్రిక్స్ సేకరించండి.
• డిస్ట్రిబ్యూటెడ్ ట్రేసింగ్: బహుళ సేవలు మరియు అసమకాలిక కార్యకలాపాలలో అభ్యర్థన యొక్క ప్రయాణాన్ని అనుసరించడానికి ట్రేసింగ్‌ను అమలు చేయండి. ఇది సంక్లిష్ట, పంపిణీ చేయబడిన వ్యవస్థలను డీబగ్ చేయడానికి అమూల్యమైనది.
• హెచ్చరిక: క్లిష్టమైన థ్రెషోల్డ్‌ల కోసం (ఉదా., క్యూ బ్యాకప్ అవ్వడం, అధిక ఎర్రర్ రేట్లు) హెచ్చరికలను సెటప్ చేయండి, తద్వారా మీరు చురుకుగా స్పందించగలరు.

4. అంతర్జాతీయీకరణ (i18n) మరియు స్థానికీకరణ (l10n)

కాంకరెన్సీ నమూనాలకు నేరుగా సంబంధం లేనప్పటికీ, ఇవి గ్లోబల్ అప్లికేషన్‌లకు ప్రాథమికమైనవి.

• వినియోగదారు భాష మరియు ప్రాంతం: మీ అప్లికేషన్ వినియోగదారు యొక్క లొకేల్ ఆధారంగా దాని ప్రవర్తనను స్వీకరించవలసి రావచ్చు, ఇది ఉపయోగించిన API ఎండ్‌పాయింట్‌లు, డేటా ఫార్మాట్‌లు, లేదా కొన్ని అసమకాలిక కార్యకలాపాల *అవసరాన్ని* కూడా ప్రభావితం చేస్తుంది.
• టైమ్ జోన్‌లు: రేట్ లిమిటింగ్ మరియు లాగింగ్‌తో సహా అన్ని సమయ-సున్నిత కార్యకలాపాలు UTC లేదా వినియోగదారు-నిర్దిష్ట టైమ్ జోన్‌లకు సంబంధించి సరిగ్గా నిర్వహించబడ్డాయని నిర్ధారించుకోండి.

ముగింపు

అసమకాలిక కార్యకలాపాలను సమర్థవంతంగా నిర్వహించడం అనేది అధిక-పనితీరు గల, స్కేలబుల్ జావాస్క్రిప్ట్ అప్లికేషన్‌లను రూపొందించడంలో ఒక మూలస్తంభం, ముఖ్యంగా గ్లోబల్ ప్రేక్షకులను లక్ష్యంగా చేసుకున్న వాటికి. ప్రామిస్ పూల్స్ ఏకకాల కార్యకలాపాల సంఖ్యపై అవసరమైన నియంత్రణను అందిస్తాయి, వనరుల క్షీణత మరియు ఓవర్‌లోడ్‌ను నివారిస్తాయి. మరోవైపు, రేట్ లిమిటింగ్ కార్యకలాపాల ఫ్రీక్వెన్సీని నియంత్రిస్తుంది, బాహ్య API పరిమితులకు అనుగుణంగా మరియు మీ స్వంత సేవలను రక్షించుకుంటుంది.

ప్రతి నమూనా యొక్క సూక్ష్మ నైపుణ్యాలను అర్థం చేసుకోవడం మరియు వాటిని స్వతంత్రంగా లేదా కలయికలో ఎప్పుడు ఉపయోగించాలో గుర్తించడం ద్వారా, డెవలపర్లు మరింత స్థితిస్థాపక, సమర్థవంతమైన మరియు వినియోగదారు-స్నేహపూర్వక అప్లికేషన్‌లను రూపొందించగలరు. ఇంకా, దృఢమైన ఎర్రర్ హ్యాండ్లింగ్, రీట్రై మెకానిజంలు మరియు సమగ్ర పర్యవేక్షణ పద్ధతులను చేర్చడం వలన మీరు గ్లోబల్ జావాస్క్రిప్ట్ అభివృద్ధి యొక్క సంక్లిష్టతలను విశ్వాసంతో ఎదుర్కోవడానికి శక్తినిస్తుంది.

మీరు మీ తదుపరి గ్లోబల్ జావాస్క్రిప్ట్ ప్రాజెక్ట్‌ను డిజైన్ చేసి, అమలు చేస్తున్నప్పుడు, ఈ కాంకరెన్సీ నమూనాలు మీ అప్లికేషన్ యొక్క పనితీరు మరియు విశ్వసనీయతను ఎలా కాపాడగలవో పరిగణించండి, ప్రపంచవ్యాప్తంగా వినియోగదారులకు సానుకూల అనుభవాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.