తెలుగు

పెద్ద డేటాసెట్‌లను సమర్థవంతంగా ప్రాసెస్ చేయడం ద్వారా, స్కేలబిలిటీ మరియు ప్రతిస్పందనను మెరుగుపరుస్తూ, నోడ్.js స్ట్రీమ్‌లు మీ అప్లికేషన్ పనితీరును ఎలా విప్లవాత్మకంగా మార్చగలవో తెలుసుకోండి.

నోడ్.js స్ట్రీమ్స్: పెద్ద డేటాను సమర్థవంతంగా నిర్వహించడం

ఆధునిక డేటా-ఆధారిత అప్లికేషన్‌ల యుగంలో, పెద్ద డేటాసెట్‌లను సమర్థవంతంగా నిర్వహించడం చాలా ముఖ్యం. నోడ్.js, దాని నాన్-బ్లాకింగ్, ఈవెంట్-ఆధారిత ఆర్కిటెక్చర్‌తో, డేటాను నిర్వహించదగిన భాగాలుగా ప్రాసెస్ చేయడానికి ఒక శక్తివంతమైన మెకానిజంను అందిస్తుంది: స్ట్రీమ్స్. ఈ కథనం నోడ్.js స్ట్రీమ్‌ల ప్రపంచంలోకి ప్రవేశిస్తుంది, వాటి ప్రయోజనాలు, రకాలు మరియు వనరులను వృధా చేయకుండా భారీ మొత్తంలో డేటాను నిర్వహించగల స్కేలబుల్ మరియు ప్రతిస్పందించే అప్లికేషన్‌లను రూపొందించడానికి ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను అన్వేషిస్తుంది.

స్ట్రీమ్‌లను ఎందుకు ఉపయోగించాలి?

సాంప్రదాయకంగా, ప్రాసెస్ చేయడానికి ముందు ఒక ఫైల్‌ను పూర్తిగా చదవడం లేదా నెట్‌వర్క్ అభ్యర్థన నుండి మొత్తం డేటాను స్వీకరించడం, ముఖ్యంగా పెద్ద ఫైళ్లు లేదా నిరంతర డేటా ఫీడ్‌లతో వ్యవహరించేటప్పుడు, గణనీయమైన పనితీరు అడ్డంకులకు దారితీస్తుంది. బఫరింగ్ అని పిలువబడే ఈ పద్ధతి, గణనీయమైన మెమరీని వినియోగించుకుంటుంది మరియు అప్లికేషన్ యొక్క మొత్తం ప్రతిస్పందనను నెమ్మదిస్తుంది. మొత్తం డేటాసెట్ లోడ్ అయ్యే వరకు వేచి ఉండకుండా, డేటా అందుబాటులోకి వచ్చిన వెంటనే దానితో పనిచేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతించడం ద్వారా, స్ట్రీమ్‌లు డేటాను చిన్న, స్వతంత్ర భాగాలుగా ప్రాసెస్ చేయడం ద్వారా మరింత సమర్థవంతమైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని అందిస్తాయి. ఈ పద్ధతి ప్రత్యేకంగా వీటికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది:

స్ట్రీమ్ రకాలను అర్థం చేసుకోవడం

నోడ్.js నాలుగు ప్రాథమిక రకాల స్ట్రీమ్‌లను అందిస్తుంది, ప్రతి ఒక్కటి ఒక నిర్దిష్ట ప్రయోజనం కోసం రూపొందించబడింది:

  1. రీడబుల్ స్ట్రీమ్స్: ఫైల్, నెట్‌వర్క్ కనెక్షన్ లేదా డేటా జనరేటర్ వంటి మూలం నుండి డేటాను చదవడానికి రీడబుల్ స్ట్రీమ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. కొత్త డేటా అందుబాటులో ఉన్నప్పుడు అవి 'data' ఈవెంట్‌లను మరియు డేటా మూలం పూర్తిగా వినియోగించబడినప్పుడు 'end' ఈవెంట్‌లను విడుదల చేస్తాయి.
  2. రైటబుల్ స్ట్రీమ్స్: ఫైల్, నెట్‌వర్క్ కనెక్షన్ లేదా డేటాబేస్ వంటి గమ్యస్థానానికి డేటాను వ్రాయడానికి రైటబుల్ స్ట్రీమ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. అవి డేటాను వ్రాయడానికి మరియు లోపాలను నిర్వహించడానికి పద్ధతులను అందిస్తాయి.
  3. డ్యూప్లెక్స్ స్ట్రీమ్స్: డ్యూప్లెక్స్ స్ట్రీమ్‌లు చదవదగినవి మరియు వ్రాయదగినవి రెండూ, డేటాను ఏకకాలంలో రెండు దిశలలో ప్రవహించడానికి అనుమతిస్తాయి. అవి సాధారణంగా సాకెట్స్ వంటి నెట్‌వర్క్ కనెక్షన్‌ల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.
  4. ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ స్ట్రీమ్స్: ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ స్ట్రీమ్‌లు ఒక ప్రత్యేక రకం డ్యూప్లెక్స్ స్ట్రీమ్, ఇవి డేటా గుండా వెళుతున్నప్పుడు దాన్ని సవరించగలవు లేదా మార్చగలవు. కంప్రెషన్, ఎన్‌క్రిప్షన్ లేదా డేటా కన్వర్షన్ వంటి పనులకు ఇవి అనువైనవి.

రీడబుల్ స్ట్రీమ్‌లతో పనిచేయడం

వివిధ మూలాల నుండి డేటాను చదవడానికి రీడబుల్ స్ట్రీమ్‌లు పునాది. రీడబుల్ స్ట్రీమ్ ఉపయోగించి ఒక పెద్ద టెక్స్ట్ ఫైల్‌ను చదవడానికి ఇక్కడ ఒక ప్రాథమిక ఉదాహరణ ఉంది:

const fs = require('fs');

const readableStream = fs.createReadStream('large-file.txt', { encoding: 'utf8', highWaterMark: 16384 });

readableStream.on('data', (chunk) => {
  console.log(`${chunk.length} బైట్ల డేటా స్వీకరించబడింది`);
  // డేటా భాగాన్ని ఇక్కడ ప్రాసెస్ చేయండి
});

readableStream.on('end', () => {
  console.log('ఫైల్ చదవడం పూర్తయింది');
});

readableStream.on('error', (err) => {
  console.error('ఒక లోపం సంభవించింది:', err);
});

ఈ ఉదాహరణలో:

రైటబుల్ స్ట్రీమ్‌లతో పనిచేయడం

రైటబుల్ స్ట్రీమ్‌లు వివిధ గమ్యస్థానాలకు డేటాను వ్రాయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. రైటబుల్ స్ట్రీమ్ ఉపయోగించి ఫైల్‌కు డేటాను వ్రాయడానికి ఇక్కడ ఒక ఉదాహరణ ఉంది:

const fs = require('fs');

const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt', { encoding: 'utf8' });

writableStream.write('ఇది డేటా యొక్క మొదటి లైన్.\n');
writableStream.write('ఇది డేటా యొక్క రెండవ లైన్.\n');
writableStream.write('ఇది డేటా యొక్క మూడవ లైన్.\n');

writableStream.end(() => {
  console.log('ఫైల్‌కు వ్రాయడం పూర్తయింది');
});

writableStream.on('error', (err) => {
  console.error('ఒక లోపం సంభవించింది:', err);
});

ఈ ఉదాహరణలో:

స్ట్రీమ్‌లను పైపింగ్ చేయడం

పైపింగ్ అనేది రీడబుల్ మరియు రైటబుల్ స్ట్రీమ్‌లను కనెక్ట్ చేయడానికి ఒక శక్తివంతమైన మెకానిజం, ఇది ఒక స్ట్రీమ్ నుండి మరొక దానికి డేటాను సజావుగా బదిలీ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. pipe() పద్ధతి స్ట్రీమ్‌లను కనెక్ట్ చేసే ప్రక్రియను సులభతరం చేస్తుంది, స్వయంచాలకంగా డేటా ప్రవాహాన్ని మరియు లోపాల ప్రచారాన్ని నిర్వహిస్తుంది. ఇది స్ట్రీమింగ్ పద్ధతిలో డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి చాలా సమర్థవంతమైన మార్గం.

const fs = require('fs');
const zlib = require('zlib'); // gzip కంప్రెషన్ కోసం

const readableStream = fs.createReadStream('large-file.txt');
const gzipStream = zlib.createGzip();
const writableStream = fs.createWriteStream('large-file.txt.gz');

readableStream.pipe(gzipStream).pipe(writableStream);

writableStream.on('finish', () => {
  console.log('ఫైల్ విజయవంతంగా కంప్రెస్ చేయబడింది!');
});

పైపింగ్ ఉపయోగించి ఒక పెద్ద ఫైల్‌ను ఎలా కంప్రెస్ చేయాలో ఈ ఉదాహరణ చూపిస్తుంది:

పైపింగ్ స్వయంచాలకంగా బ్యాక్‌ప్రెజర్‌ను నిర్వహిస్తుంది. ఒక రైటబుల్ స్ట్రీమ్ కంటే వేగంగా ఒక రీడబుల్ స్ట్రీమ్ డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తున్నప్పుడు బ్యాక్‌ప్రెజర్ ఏర్పడుతుంది. రైటబుల్ స్ట్రీమ్ మరింత స్వీకరించడానికి సిద్ధంగా ఉండే వరకు డేటా ప్రవాహాన్ని పాజ్ చేయడం ద్వారా రైటబుల్ స్ట్రీమ్‌ను రీడబుల్ స్ట్రీమ్ ముంచెత్తకుండా పైపింగ్ నిరోధిస్తుంది. ఇది సమర్థవంతమైన వనరుల వినియోగాన్ని నిర్ధారిస్తుంది మరియు మెమరీ ఓవర్‌ఫ్లోను నివారిస్తుంది.

ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ స్ట్రీమ్స్: ప్రయాణంలో డేటాను సవరించడం

ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ స్ట్రీమ్‌లు డేటా ఒక రీడబుల్ స్ట్రీమ్ నుండి రైటబుల్ స్ట్రీమ్‌కు ప్రవహిస్తున్నప్పుడు దాన్ని సవరించడానికి లేదా మార్చడానికి ఒక మార్గాన్ని అందిస్తాయి. డేటా కన్వర్షన్, ఫిల్టరింగ్ లేదా ఎన్‌క్రిప్షన్ వంటి పనులకు ఇవి ప్రత్యేకంగా ఉపయోగపడతాయి. ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ స్ట్రీమ్‌లు డ్యూప్లెక్స్ స్ట్రీమ్‌ల నుండి వారసత్వంగా వస్తాయి మరియు డేటా పరివర్తనను నిర్వహించే _transform() పద్ధతిని అమలు చేస్తాయి.

టెక్స్ట్‌ను అప్పర్‌కేస్‌కు మార్చే ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ స్ట్రీమ్ యొక్క ఉదాహరణ ఇక్కడ ఉంది:

const { Transform } = require('stream');

class UppercaseTransform extends Transform {
  constructor() {
    super();
  }

  _transform(chunk, encoding, callback) {
    const transformedChunk = chunk.toString().toUpperCase();
    callback(null, transformedChunk);
  }
}

const uppercaseTransform = new UppercaseTransform();

const readableStream = process.stdin; // ప్రామాణిక ఇన్‌పుట్ నుండి చదవండి
const writableStream = process.stdout; // ప్రామాణిక అవుట్‌పుట్‌కు వ్రాయండి

readableStream.pipe(uppercaseTransform).pipe(writableStream);

ఈ ఉదాహరణలో:

బ్యాక్‌ప్రెజర్‌ను నిర్వహించడం

బ్యాక్‌ప్రెజర్ అనేది స్ట్రీమ్ ప్రాసెసింగ్‌లో ఒక కీలకమైన భావన, ఇది ఒక స్ట్రీమ్ మరొకదానిని ముంచెత్తకుండా నిరోధిస్తుంది. ఒక రైటబుల్ స్ట్రీమ్ కంటే వేగంగా ఒక రీడబుల్ స్ట్రీమ్ డేటాను ఉత్పత్తి చేస్తున్నప్పుడు, బ్యాక్‌ప్రెజర్ ఏర్పడుతుంది. సరైన నిర్వహణ లేకుండా, బ్యాక్‌ప్రెజర్ మెమరీ ఓవర్‌ఫ్లో మరియు అప్లికేషన్ అస్థిరతకు దారితీస్తుంది. నోడ్.js స్ట్రీమ్‌లు బ్యాక్‌ప్రెజర్‌ను సమర్థవంతంగా నిర్వహించడానికి మెకానిజంలను అందిస్తాయి.

pipe() పద్ధతి స్వయంచాలకంగా బ్యాక్‌ప్రెజర్‌ను నిర్వహిస్తుంది. ఒక రైటబుల్ స్ట్రీమ్ మరింత డేటాను స్వీకరించడానికి సిద్ధంగా లేనప్పుడు, రైటబుల్ స్ట్రీమ్ సిద్ధంగా ఉందని సంకేతం ఇచ్చే వరకు రీడబుల్ స్ట్రీమ్ పాజ్ చేయబడుతుంది. అయితే, ప్రోగ్రామాటిక్‌గా స్ట్రీమ్‌లతో పనిచేసేటప్పుడు (pipe() ఉపయోగించకుండా), మీరు readable.pause() మరియు readable.resume() పద్ధతులను ఉపయోగించి బ్యాక్‌ప్రెజర్‌ను మాన్యువల్‌గా నిర్వహించాలి.

బ్యాక్‌ప్రెజర్‌ను మాన్యువల్‌గా ఎలా నిర్వహించాలో ఇక్కడ ఒక ఉదాహరణ ఉంది:

const fs = require('fs');

const readableStream = fs.createReadStream('large-file.txt');
const writableStream = fs.createWriteStream('output.txt');

readableStream.on('data', (chunk) => {
  if (!writableStream.write(chunk)) {
    readableStream.pause();
  }
});

writableStream.on('drain', () => {
  readableStream.resume();
});

readableStream.on('end', () => {
  writableStream.end();
});

ఈ ఉదాహరణలో:

నోడ్.js స్ట్రీమ్‌ల ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలు

పెద్ద డేటాను నిర్వహించడం చాలా ముఖ్యమైన వివిధ దృశ్యాలలో నోడ్.js స్ట్రీమ్‌లు అనువర్తనాలను కనుగొంటాయి. ఇక్కడ కొన్ని ఉదాహరణలు ఉన్నాయి:

నోడ్.js స్ట్రీమ్‌లను ఉపయోగించడానికి ఉత్తమ పద్ధతులు

నోడ్.js స్ట్రీమ్‌లను సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకోవడానికి మరియు వాటి ప్రయోజనాలను గరిష్టంగా పెంచుకోవడానికి, ఈ క్రింది ఉత్తమ పద్ధతులను పరిగణించండి:

ముగింపు

పెద్ద డేటాను సమర్థవంతంగా నిర్వహించడానికి నోడ్.js స్ట్రీమ్‌లు ఒక శక్తివంతమైన సాధనం. డేటాను నిర్వహించదగిన భాగాలుగా ప్రాసెస్ చేయడం ద్వారా, స్ట్రీమ్‌లు మెమరీ వినియోగాన్ని గణనీయంగా తగ్గిస్తాయి, పనితీరును మెరుగుపరుస్తాయి మరియు స్కేలబిలిటీని పెంచుతాయి. వివిధ స్ట్రీమ్ రకాలను అర్థం చేసుకోవడం, పైపింగ్‌లో నైపుణ్యం సాధించడం మరియు బ్యాక్‌ప్రెజర్‌ను నిర్వహించడం వంటివి భారీ మొత్తంలో డేటాను సులభంగా నిర్వహించగల పటిష్టమైన మరియు సమర్థవంతమైన నోడ్.js అప్లికేషన్‌లను రూపొందించడానికి అవసరం. ఈ కథనంలో వివరించిన ఉత్తమ పద్ధతులను అనుసరించడం ద్వారా, మీరు నోడ్.js స్ట్రీమ్‌ల పూర్తి సామర్థ్యాన్ని ఉపయోగించుకోవచ్చు మరియు విస్తృత శ్రేణి డేటా-ఇంటెన్సివ్ పనుల కోసం అధిక-పనితీరు, స్కేలబుల్ అప్లికేషన్‌లను నిర్మించవచ్చు.

మీ నోడ్.js అభివృద్ధిలో స్ట్రీమ్‌లను స్వీకరించండి మరియు మీ అప్లికేషన్‌లలో కొత్త స్థాయి సామర్థ్యం మరియు స్కేలబిలిటీని అన్‌లాక్ చేయండి. డేటా వాల్యూమ్‌లు పెరుగుతున్న కొద్దీ, డేటాను సమర్థవంతంగా ప్రాసెస్ చేసే సామర్థ్యం మరింత కీలకం అవుతుంది, మరియు నోడ్.js స్ట్రీమ్‌లు ఈ సవాళ్లను ఎదుర్కోవడానికి ఒక పటిష్టమైన పునాదిని అందిస్తాయి.