JavaScript Asinxron Kontekst O'zgaruvchilari Merosxo'rligi: Kontekst Tarqalishi Zanjirini Mukammal O'zlashtirish

Asinxron dasturlash zamonaviy JavaScript, ayniqsa Node.js va brauzer muhitlarida ishlab chiqishning asosiy tamal toshidir. U ishlash samaradorligini sezilarli darajada oshirsa-da, shu bilan birga murakkabliklarni, ayniqsa asinxron operatsiyalar bo'ylab kontekstni boshqarishda muammolarni keltirib chiqaradi. Ijro zanjiri davomida o'zgaruvchilar va tegishli ma'lumotlarning mavjudligini ta'minlash log yozish, autentifikatsiya, treysing va so'rovlarni qayta ishlash kabi vazifalar uchun juda muhimdir. Aynan shu yerda asinxron kontekst o'zgaruvchilarining merosxo'rligini to'g'ri tushunish va joriy etish zarur bo'ladi.

Asinxron Kontekstning Qiyinchiliklarini Tushunish

Sinxron JavaScript-da o'zgaruvchilarga kirish oson. Ota-ona doirasida e'lon qilingan o'zgaruvchilar bola doiralarida osongina mavjud bo'ladi. Biroq, asinxron operatsiyalar ushbu oddiy modelni buzadi. Callbacks, promises va async/await ijro konteksti o'zgarishi mumkin bo'lgan nuqtalarni kiritadi, bu esa muhim ma'lumotlarga kirishni yo'qotishiga olib kelishi mumkin. Quyidagi misolni ko'rib chiqing:

            function processRequest(req, res) {
  const userId = req.headers['user-id'];

  setTimeout(() => {
    // Muammo: Bu yerda userId ga qanday kirishimiz mumkin?
    console.log(`Processing request for user: ${userId}`); // userId aniqlanmagan (undefined) bo'lishi mumkin!
    res.send('Request processed');
  }, 1000);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu soddalashtirilgan stsenariyda, so'rov sarlavhalaridan olingan `userId` `setTimeout` callback-i ichida ishonchli tarzda mavjud bo'lmasligi mumkin. Buning sababi, callback boshqa hodisalar tsikli iteratsiyasida bajariladi va potentsial ravishda asl kontekstni yo'qotadi.

AsyncLocalStorage bilan Tanishtiruv

Node.js 14-versiyasida taqdim etilgan AsyncLocalStorage, asinxron operatsiyalar davomida ma'lumotlarni saqlash va olish imkonini beruvchi mexanizmni taqdim etadi. U boshqa tillardagi thread-local storage kabi ishlaydi, lekin JavaScript-ning hodisalarga asoslangan, bloklanmaydigan muhiti uchun maxsus ishlab chiqilgan.

AsyncLocalStorage Qanday Ishlaydi

AsyncLocalStorage sizga asinxron ijro kontekstining butun umri davomida o'z ma'lumotlarini saqlaydigan saqlash omborini yaratishga imkon beradi. Ushbu kontekst `await` chaqiruvlari, promises va boshqa asinxron chegaralar bo'ylab avtomatik ravishda tarqaladi va saqlangan ma'lumotlarning mavjudligini ta'minlaydi.

AsyncLocalStorage-dan Asosiy Foydalanish

            const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

function processRequest(req, res) {
  const userId = req.headers['user-id'];

  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('userId', userId);

    setTimeout(() => {
      const currentUserId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
      console.log(`Processing request for user: ${currentUserId}`);
      res.send('Request processed');
    }, 1000);
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu qayta ko'rib chiqilgan misolda, `AsyncLocalStorage.run()` boshlang'ich saqlash ombori (bu holda, `Map`) bilan yangi ijro kontekstini yaratadi. Keyin `userId` `asyncLocalStorage.getStore().set()` yordamida ushbu kontekstda saqlanadi. `setTimeout` callback-i ichida, `asyncLocalStorage.getStore().get()` `userId`-ni kontekstdan oladi va uning asinxron kechikishdan keyin ham mavjudligini ta'minlaydi.

Asosiy Tushunchalar: Saqlash Ombori va Bajarish

• Saqlash ombori (Store): Saqlash ombori - bu sizning kontekst ma'lumotlaringiz uchun konteyner. U har qanday JavaScript ob'ekti bo'lishi mumkin, ammo `Map` yoki oddiy ob'ektdan foydalanish keng tarqalgan. Saqlash ombori har bir asinxron ijro konteksti uchun noyobdir.
• Bajarish (Run): `run()` usuli AsyncLocalStorage instansiyasi kontekstida funksiyani bajaradi. U saqlash ombori va callback funksiyasini qabul qiladi. Ushbu callback ichidagi hamma narsa (va u ishga tushiradigan har qanday asinxron operatsiyalar) o'sha saqlash omboriga kirish huquqiga ega bo'ladi.

AsyncResource: Mahalliy Asinxron Operatsiyalar Bilan Bog'liqlikni Ta'minlash

AsyncLocalStorage JavaScript kodida kontekstni tarqatish uchun kuchli mexanizmni ta'minlasa-da, u fayl tizimiga kirish yoki tarmoq so'rovlari kabi mahalliy asinxron operatsiyalarga avtomatik ravishda kengaytirilmaydi. AsyncResource ushbu bo'shliqni to'ldirib, bu operatsiyalarni joriy AsyncLocalStorage konteksti bilan aniq bog'lash imkonini beradi.

AsyncResource-ni Tushunish

AsyncResource sizga AsyncLocalStorage tomonidan kuzatilishi mumkin bo'lgan asinxron operatsiyaning tasvirini yaratish imkonini beradi. Bu AsyncLocalStorage kontekstining mahalliy asinxron operatsiya bilan bog'liq bo'lgan callback-lar yoki promise-larga to'g'ri tarqalishini ta'minlaydi.

AsyncResource-dan Foydalanish

            const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');
const { AsyncResource } = require('async_hooks');
const fs = require('fs');

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

function processRequest(req, res) {
  const userId = req.headers['user-id'];

  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('userId', userId);

    const resource = new AsyncResource('file-read-operation');

    fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, data) => {
      resource.runInAsyncScope(() => {
        const currentUserId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
        console.log(`Processing data for user ${currentUserId}: ${data.length} bytes read`);
        res.send('Request processed');
        resource.emitDestroy();
      });
    });
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda `AsyncResource` `fs.readFile` operatsiyasini o'rash uchun ishlatiladi. `resource.runInAsyncScope()` `fs.readFile` uchun callback funksiyasining AsyncLocalStorage kontekstida bajarilishini ta'minlaydi, bu esa `userId` ning mavjud bo'lishiga imkon beradi. `resource.emitDestroy()` chaqiruvi asinxron operatsiya tugagandan so'ng resurslarni bo'shatish va xotira oqishining oldini olish uchun juda muhimdir. Eslatma: `emitDestroy()` ni chaqirmaslik resurslarning oqib ketishiga va ilova barqarorligining buzilishiga olib kelishi mumkin.

Asosiy Tushunchalar: Resurslarni Boshqarish

• Resurs Yaratish: Asinxron operatsiyani boshlashdan oldin `AsyncResource` instansiyasini yarating. Konstruktor nom (nosozliklarni tuzatish uchun ishlatiladi) va ixtiyoriy `triggerAsyncId` ni qabul qiladi.
• Kontekst Tarqalishi: Callback funksiyasini AsyncLocalStorage kontekstida bajarish uchun `runInAsyncScope()` dan foydalaning.
• Resursni Yo'q Qilish: Asinxron operatsiya tugagach, resurslarni bo'shatish uchun `emitDestroy()` ni chaqiring.

Kontekst Tarqalishi Zanjirini Qurish

AsyncLocalStorage va AsyncResource-ning haqiqiy kuchi ularning bir nechta asinxron operatsiyalar va funksiya chaqiruvlarini qamrab oladigan kontekst tarqalishi zanjirini yaratish qobiliyatidadir. Bu sizga ilovangiz bo'ylab izchil va ishonchli kontekstni saqlashga imkon beradi.

Misol: Ko'p Qatlamli Asinxron Oqim

            const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');
const { AsyncResource } = require('async_hooks');
const fs = require('fs');

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

async function fetchData() {
  return new Promise((resolve) => {
    const resource = new AsyncResource('data-fetch');
    fs.readFile('data.txt', 'utf8', (err, data) => {
      resource.runInAsyncScope(() => {
        resolve(data);
        resource.emitDestroy();
      });
    });
  });
}

async function processData(data) {
  const currentUserId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  console.log(`Processing data for user ${currentUserId}: ${data.length} bytes`);
  return `Processed by user ${currentUserId}: ${data.substring(0, 20)}...`;
}

async function sendResponse(processedData, res) {
  res.send(processedData);
}

function processRequest(req, res) {
  const userId = req.headers['user-id'];

  asyncLocalStorage.run(new Map(), async () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('userId', userId);

    const data = await fetchData();
    const processedData = await processData(data);
    await sendResponse(processedData, res);
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda `processRequest` oqimni boshlaydi. U `userId` bilan boshlang'ich kontekstni o'rnatish uchun `AsyncLocalStorage.run()` dan foydalanadi. `fetchData` `AsyncResource` yordamida fayldan asinxron tarzda ma'lumotlarni o'qiydi. Keyin `processData` ma'lumotlarni qayta ishlash uchun AsyncLocalStorage-dan `userId` ni oladi. Va nihoyat, `sendResponse` qayta ishlangan ma'lumotlarni mijozga qaytarib yuboradi. Asosiy narsa shundaki, `userId` AsyncLocalStorage tomonidan taqdim etilgan kontekst tarqalishi tufayli butun bu asinxron zanjir davomida mavjud bo'ladi.

Kontekst Tarqalishi Zanjirining Afzalliklari

• Soddalashtirilgan Log Yozish: So'rovga xos ma'lumotlarga (masalan, foydalanuvchi IDsi, so'rov IDsi) log yozish mantiqida uni bir nechta funksiya chaqiruvlari orqali ochiq-oydin uzatmasdan kirish. Bu nosozliklarni tuzatish va auditni osonlashtiradi.
• Markazlashtirilgan Konfiguratsiya: Muayyan so'rov yoki operatsiyaga tegishli konfiguratsiya sozlamalarini AsyncLocalStorage kontekstida saqlang. Bu sizga kontekstga qarab ilova xatti-harakatini dinamik ravishda sozlash imkonini beradi.
• Kengaytirilgan Kuzatuvchanlik: Asinxron operatsiyalarning ijro oqimini kuzatish va ishlashdagi zaif nuqtalarni aniqlash uchun treysing tizimlari bilan integratsiya qiling.
• Yaxshilangan Xavfsizlik: Kontekst ichida xavfsizlik bilan bog'liq ma'lumotlarni (masalan, autentifikatsiya tokenlari, avtorizatsiya rollari) boshqaring, bu esa izchil va xavfsiz kirish nazoratini ta'minlaydi.

AsyncLocalStorage va AsyncResource-dan Foydalanish Bo'yicha Eng Yaxshi Amaliyotlar

AsyncLocalStorage va AsyncResource kuchli vositalar bo'lsa-da, ishlash samaradorligining pasayishi va potentsial muammolardan qochish uchun ulardan oqilona foydalanish kerak.

Saqlash Ombori Hajmini Minimal Darajada Saqlang

Faqat asinxron kontekst uchun haqiqatan ham zarur bo'lgan ma'lumotlarni saqlang. Katta ob'ektlar yoki keraksiz ma'lumotlarni saqlashdan saqlaning, chunki bu ishlashga ta'sir qilishi mumkin. Map-lar yoki oddiy JavaScript ob'ektlari kabi yengil ma'lumotlar tuzilmalaridan foydalanishni ko'rib chiqing.

Haddan Tashqari Kontekst O'zgartirishdan Saqlaning

`AsyncLocalStorage.run()` ga tez-tez qilingan chaqiruvlar ishlash samaradorligini pasaytirishi mumkin. Iloji boricha bog'liq asinxron operatsiyalarni bitta kontekst ichida guruhlang. AsyncLocalStorage kontekstlarini keraksiz ravishda ichma-ich joylashtirishdan saqlaning.

Xatoliklarni To'g'ri Boshqaring

AsyncLocalStorage konteksti ichidagi xatolar to'g'ri qayta ishlanishini ta'minlang. Kontekst tarqalishi zanjirini buzadigan ishlov berilmagan istisnolarning oldini olish uchun try-catch bloklari yoki xatoliklarni qayta ishlaydigan middleware-dan foydalaning. Nosozliklarni osonroq tuzatish uchun xatolarni AsyncLocalStorage omboridan olingan kontekstga xos ma'lumotlar bilan log yozishni ko'rib chiqing.

AsyncResource-dan Mas'uliyat Bilan Foydalaning

Asinxron operatsiya tugagandan so'ng resurslarni bo'shatish uchun har doim `resource.emitDestroy()` ni chaqiring. Buni qilmaslik xotira oqishiga va ilova beqarorligiga olib kelishi mumkin. AsyncResource-dan faqat JavaScript kodi va mahalliy asinxron operatsiyalar o'rtasidagi bo'shliqni to'ldirish uchun zarur bo'lganda foydalaning. Faqat JavaScript asinxron operatsiyalari uchun ko'pincha AsyncLocalStorage-ning o'zi yetarli bo'ladi.

Ishlash Samadorligiga Ta'sirini Hisobga Oling

AsyncLocalStorage va AsyncResource ishlash samadorligiga ma'lum darajada ta'sir ko'rsatadi. Ko'pgina ilovalar uchun bu odatda qabul qilinadigan bo'lsa-da, potentsial ta'sirni, ayniqsa ishlash muhim bo'lgan stsenariylarda bilish muhimdir. Ilovangizning talablariga javob berishini ta'minlash uchun kodingizni profil qiling va AsyncLocalStorage va AsyncResource-dan foydalanishning ishlashga ta'sirini o'lchang.

Misol: AsyncLocalStorage Yordamida Maxsus Logger Yaratish

            const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

const logger = {
  log: (message) => {
    const requestId = asyncLocalStorage.getStore()?.get('requestId') || 'N/A';
    console.log(`[${requestId}] ${message}`);
  },
  error: (message) => {
    const requestId = asyncLocalStorage.getStore()?.get('requestId') || 'N/A';
    console.error(`[${requestId}] ERROR: ${message}`);
  },
};

function processRequest(req, res, next) {
  const requestId = Math.random().toString(36).substring(7); // Noyob so'rov IDsi yaratish

  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('requestId', requestId);
    logger.log('Request received');
    next(); // Boshqaruvni keyingi middleware-ga o'tkazish
  });
}

// Foydalanish misoli (Express.js ilovasida)
// app.use(processRequest);
// app.get('/data', (req, res) => {
//   logger.log('Fetching data...');
//   res.send('Data retrieved successfully');
// });

// Xatoliklar holatida:
// try {
//   // xatolik yuzaga keltirishi mumkin bo'lgan kod
// } catch (error) {
//   logger.error(`An error occurred: ${error.message}`);
//   // ...
// }

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misol AsyncLocalStorage-dan har bir log xabariga avtomatik ravishda so'rov ID-sini qo'shadigan maxsus logger yaratish uchun qanday foydalanish mumkinligini ko'rsatadi. Bu so'rov ID-sini log yozish funksiyalariga ochiq-oydin uzatish zaruratini yo'qotadi, bu esa kodni toza va saqlashni osonlashtiradi.

AsyncLocalStorage-ga Muqobillar

AsyncLocalStorage kontekstni tarqatish uchun mustahkam yechimni taqdim etsa-da, boshqa yondashuvlar ham mavjud. Ilovangizning o'ziga xos ehtiyojlariga qarab, ushbu muqobillar ko'proq mos kelishi mumkin.

Kontekstni Ochiq-oydin Uzatish

Eng oddiy yondashuv - kontekst ma'lumotlarini funksiya chaqiruvlariga argument sifatida ochiq-oydin uzatishdir. Bu to'g'ridan-to'g'ri bo'lsa-da, ayniqsa murakkab asinxron oqimlarda noqulay va xatolarga moyil bo'lishi mumkin. Bu shuningdek, funksiyalarni kontekst ma'lumotlariga qattiq bog'lab qo'yadi, bu esa kodni kamroq modulli va qayta foydalanishga yaroqsiz qiladi.

cls-hooked (Jamiyat Moduli)

`cls-hooked` - bu AsyncLocalStorage-ga o'xshash funksionallikni ta'minlaydigan, ammo Node.js API-sini monkey-patching-ga tayanadigan mashhur jamiyat modulidir. Ba'zi hollarda foydalanish osonroq bo'lishi mumkin bo'lsa-da, imkon qadar mahalliy AsyncLocalStorage-dan foydalanish tavsiya etiladi, chunki u samaraliroq va muvofiqlik muammolarini keltirib chiqarish ehtimoli kamroq.

Kontekst Tarqalishi Kutubxonalari

Bir nechta kutubxonalar kontekstni tarqatish uchun yuqori darajali abstraktsiyalarni taqdim etadi. Ushbu kutubxonalar ko'pincha avtomatik treysing, log yozish integratsiyasi va turli xil kontekst turlarini qo'llab-quvvatlash kabi xususiyatlarni taklif qiladi. Misollar ma'lum bir freymvorklar yoki kuzatuvchanlik platformalari uchun mo'ljallangan kutubxonalarni o'z ichiga oladi.

Xulosa

JavaScript AsyncLocalStorage va AsyncResource asinxron operatsiyalar davomida kontekstni boshqarish uchun kuchli mexanizmlarni taqdim etadi. Saqlash omborlari, bajarish va resurslarni boshqarish tushunchalarini tushunib, siz mustahkam, saqlashga oson va kuzatuvchan asinxron ilovalar yaratishingiz mumkin. Muqobillar mavjud bo'lsa-da, AsyncLocalStorage ko'pgina holatlar uchun mahalliy va samarali yechimni taklif etadi. Eng yaxshi amaliyotlarga rioya qilish va ishlash samaradorligiga ta'sirini diqqat bilan ko'rib chiqish orqali siz kodingizni soddalashtirish va asinxron ilovalaringizning umumiy sifatini oshirish uchun AsyncLocalStorage-dan foydalanishingiz mumkin. Bu nafaqat nosozliklarni tuzatish osonroq, balki bugungi murakkab asinxron muhitlarda xavfsizroq, ishonchliroq va kengaytiriladigan kodga olib keladi. `AsyncResource`-dan foydalanganda potentsial xotira oqishini oldini olish uchun `resource.emitDestroy()` muhim qadamini unutmang. Asinxron kontekstning murakkabliklarini yengish va haqiqatan ham ajoyib JavaScript ilovalarini yaratish uchun ushbu vositalardan foydalaning.