JavaScript Asinxron Konteksti: So'rov doirasidagi o'zgaruvchilarni boshqarishni o'zlashtirish

Asinxron dasturlash zamonaviy JavaScript, ayniqsa Node.js kabi muhitlarda ishlab chiqishning tamal toshidir. Biroq, asinxron operatsiyalar bo'ylab kontekst va so'rov doirasidagi o'zgaruvchilarni boshqarish qiyin bo'lishi mumkin. An'anaviy yondashuvlar ko'pincha murakkab kodga va ma'lumotlarning buzilishi ehtimoliga olib keladi. Ushbu maqolada JavaScriptning asinxron kontekst imkoniyatlari, xususan AsyncLocalStorage ga e'tibor qaratilib, u mustahkam va kengaytiriladigan ilovalar yaratish uchun so'rov doirasidagi o'zgaruvchilarni boshqarishni qanday soddalashtirishi ko'rib chiqiladi.

Asinxron Kontekstning Qiyinchiliklarini Tushunish

Sinxron dasturlashda o'zgaruvchilarni funksiya doirasida boshqarish oson. Har bir funksiya o'zining ijro kontekstiga ega va ushbu kontekstda e'lon qilingan o'zgaruvchilar izolyatsiya qilingan. Biroq, asinxron operatsiyalar murakkabliklarni keltirib chiqaradi, chunki ular chiziqli tarzda bajarilmaydi. Callbacks, promises va async/await yangi ijro kontekstlarini yaratadi, bu esa ma'lum bir so'rov yoki operatsiyaga tegishli o'zgaruvchilarni saqlash va ularga kirishni qiyinlashtirishi mumkin.

So'rovni qayta ishlovchining bajarilishi davomida unikal so'rov identifikatorini kuzatib borish kerak bo'lgan stsenariyni ko'rib chiqing. To'g'ri mexanizmsiz, siz so'rov identifikatorini so'rovni qayta ishlashda ishtirok etadigan har bir funksiyaga argument sifatida uzatishga majbur bo'lishingiz mumkin. Bu yondashuv noqulay, xatoliklarga moyil va kodingizni qattiq bog'lab qo'yadi.

Kontekstni Uzatish Muammosi

• Kodning Tartibsizligi: Kontekst o'zgaruvchilarini bir nechta funksiya chaqiruvlari orqali uzatish kod murakkabligini sezilarli darajada oshiradi va o'qilishini pasaytiradi.
• Qattiq Bog'lanish: Funksiyalar ma'lum kontekst o'zgaruvchilariga bog'liq bo'lib qoladi, bu ularni kamroq qayta ishlatiladigan va sinovdan o'tkazishni qiyinlashtiradi.
• Xatoliklarga Moyillik: Kontekst o'zgaruvchisini uzatishni unutish yoki noto'g'ri qiymatni uzatish kutilmagan xatti-harakatlarga va tuzatish qiyin bo'lgan muammolarga olib kelishi mumkin.
• Texnik Xizmat Ko'rsatish Yuklamasi: Kontekst o'zgaruvchilariga kiritilgan o'zgartirishlar kod bazasining bir nechta qismlarida o'zgartirishlarni talab qiladi.

Ushbu qiyinchiliklar asinxron JavaScript muhitlarida so'rov doirasidagi o'zgaruvchilarni boshqarish uchun yanada nafis va mustahkam yechimga ehtiyoj borligini ko'rsatadi.

AsyncLocalStorage bilan tanishuv: Asinxron Kontekst uchun Yechim

Node.js v14.5.0 versiyasida taqdim etilgan AsyncLocalStorage, asinxron operatsiya davomida ma'lumotlarni saqlash mexanizmini ta'minlaydi. U mohiyatan asinxron chegaralar bo'ylab doimiy bo'lgan kontekstni yaratadi, bu sizga ma'lum bir so'rov yoki operatsiyaga xos bo'lgan o'zgaruvchilarga ularni ochiqdan-ochiq uzatmasdan kirish va o'zgartirish imkonini beradi.

AsyncLocalStorage har bir ijro konteksti asosida ishlaydi. Har bir asinxron operatsiya (masalan, so'rovni qayta ishlovchi) o'zining izolyatsiya qilingan xotirasiga ega bo'ladi. Bu bir so'rov bilan bog'liq ma'lumotlar tasodifan boshqasiga o'tib ketmasligini ta'minlaydi, ma'lumotlar yaxlitligi va izolyatsiyasini saqlaydi.

AsyncLocalStorage Qanday Ishlaydi

AsyncLocalStorage sinfi quyidagi asosiy metodlarni taqdim etadi:

• getStore(): Joriy ijro konteksti bilan bog'liq bo'lgan joriy xotirani qaytaradi. Agar xotira mavjud bo'lmasa, u undefined qaytaradi.
• run(store, callback, ...args): Taqdim etilgan callbackni yangi asinxron kontekstda bajaradi. store argumenti kontekst xotirasini ishga tushiradi. Callback tomonidan ishga tushirilgan barcha asinxron operatsiyalar ushbu xotiraga kira oladi.
• enterWith(store): Taqdim etilgan store kontekstiga kiradi. Bu ma'lum bir kod bloki uchun kontekstni ochiqdan-ochiq o'rnatish kerak bo'lganda foydalidir.
• disable(): AsyncLocalStorage nusxasini o'chirib qo'yadi. O'chirilgandan keyin xotiraga kirish xatolikka olib keladi.

Xotiraning o'zi oddiy JavaScript ob'ekti (yoki siz tanlagan har qanday ma'lumot turi) bo'lib, u siz boshqarmoqchi bo'lgan kontekst o'zgaruvchilarini saqlaydi. Siz so'rov identifikatorlarini, foydalanuvchi ma'lumotlarini yoki joriy operatsiyaga tegishli boshqa har qanday ma'lumotlarni saqlashingiz mumkin.

AsyncLocalStorage'ning Amaliy Misollari

Keling, AsyncLocalStorage dan foydalanishni bir nechta amaliy misollar bilan ko'rib chiqamiz.

1-misol: Veb-serverda So'rov ID sini Kuzatish

Express.js yordamida ishlaydigan Node.js veb-serverini ko'rib chiqamiz. Biz har bir kiruvchi so'rov uchun avtomatik ravishda unikal so'rov ID sini yaratishni va kuzatib borishni xohlaymiz. Ushbu ID jurnal yuritish, kuzatish va nosozliklarni tuzatish uchun ishlatilishi mumkin.

const express = require('express');
const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');
const { v4: uuidv4 } = require('uuid');

const app = express();
const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

app.use((req, res, next) => {
  const requestId = uuidv4();
  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('requestId', requestId);
    console.log(`So'rov ID bilan qabul qilindi: ${requestId}`);
    next();
  });
});

app.get('/', (req, res) => {
  const requestId = asyncLocalStorage.getStore().get('requestId');
  console.log(`So'rov ID bilan ishlanmoqda: ${requestId}`);
  res.send(`Salom, So'rov IDsi: ${requestId}`);
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server 3000-portda tinglanmoqda');
});

Ushbu misolda:

• Biz AsyncLocalStorage nusxasini yaratamiz.
• Har bir kiruvchi so'rovni ushlab qolish uchun Express oraliq dasturidan foydalanamiz.
• Oraliq dastur ichida uuidv4() yordamida unikal so'rov ID sini yaratamiz.
• Yangi asinxron kontekst yaratish uchun asyncLocalStorage.run() ni chaqiramiz. Biz xotirani kontekst o'zgaruvchilarimizni saqlaydigan Map bilan ishga tushiramiz.
• run() callbacki ichida biz asyncLocalStorage.getStore().set('requestId', requestId) yordamida xotiraga requestId ni o'rnatamiz.
• Keyin boshqaruvni keyingi oraliq dasturga yoki marshrut ishlovchisiga o'tkazish uchun next() ni chaqiramiz.
• Marshrut ishlovchisida (app.get('/')) biz xotiradan requestId ni asyncLocalStorage.getStore().get('requestId') yordamida olamiz.

Endi, so'rov ishlovchisi ichida qancha asinxron operatsiyalar ishga tushirilishidan qat'i nazar, siz har doim asyncLocalStorage.getStore().get('requestId') yordamida so'rov ID siga kira olasiz.

2-misol: Foydalanuvchi Autentifikatsiyasi va Avtorizatsiyasi

Yana bir keng tarqalgan foydalanish holati bu foydalanuvchi autentifikatsiyasi va avtorizatsiyasi ma'lumotlarini boshqarishdir. Aytaylik, sizda foydalanuvchini autentifikatsiya qiladigan va uning foydalanuvchi ID sini oladigan oraliq dastur mavjud. Siz foydalanuvchi ID sini AsyncLocalStorage da saqlashingiz mumkin, shunda u keyingi oraliq dasturlar va marshrut ishlovchilari uchun mavjud bo'ladi.

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

const app = express();
const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

// Autentifikatsiya uchun oraliq dastur (Misol)
const authenticateUser = (req, res, next) => {
  // Foydalanuvchi autentifikatsiyasini simulyatsiya qilish (o'zingizning mantiqingiz bilan almashtiring)
  const userId = req.headers['x-user-id'] || 'guest'; // Sarlavhadan foydalanuvchi ID sini olish

  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('userId', userId);
    console.log(`Foydalanuvchi ID bilan autentifikatsiyadan o'tdi: ${userId}`);
    next();
  });
};

app.use(authenticateUser);

app.get('/profile', (req, res) => {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  console.log(`Foydalanuvchi IDsi uchun profilga kirilmoqda: ${userId}`);
  res.send(`Foydalanuvchi IDsi uchun profil: ${userId}`);
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server 3000-portda tinglanmoqda');
});

Ushbu misolda, authenticateUser oraliq dasturi foydalanuvchi ID sini (bu yerda sarlavhani o'qish orqali simulyatsiya qilingan) oladi va uni AsyncLocalStorage da saqlaydi. Keyin /profile marshrut ishlovchisi foydalanuvchi ID siga uni aniq parametr sifatida olmasdan kira oladi.

3-misol: Ma'lumotlar Bazasi Tranzaksiyalarini Boshqarish

Ma'lumotlar bazasi tranzaksiyalarini o'z ichiga olgan stsenariylarda, AsyncLocalStorage tranzaksiya kontekstini boshqarish uchun ishlatilishi mumkin. Siz ma'lumotlar bazasi ulanishini yoki tranzaksiya ob'ektini AsyncLocalStorage da saqlashingiz mumkin, bu esa ma'lum bir so'rov doirasidagi barcha ma'lumotlar bazasi operatsiyalari bir xil tranzaksiyadan foydalanishini ta'minlaydi.

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

const app = express();
const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

// Ma'lumotlar bazasi ulanishini simulyatsiya qilish
const db = {
  query: (sql, callback) => {
    const transactionId = asyncLocalStorage.getStore()?.get('transactionId') || 'Tranzaksiyasiz';
    console.log(`SQL bajarilmoqda: ${sql}, Tranzaksiya: ${transactionId}`);
    // Ma'lumotlar bazasi so'rovini bajarishni simulyatsiya qilish
    setTimeout(() => {
      callback(null, { success: true });
    }, 50);
  },
};

// Tranzaksiyani boshlash uchun oraliq dastur
const startTransaction = (req, res, next) => {
  const transactionId = Math.random().toString(36).substring(2, 15); // Tasodifiy tranzaksiya ID sini yaratish

  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('transactionId', transactionId);
    console.log(`Tranzaksiya boshlanmoqda: ${transactionId}`);
    next();
  });
};

app.use(startTransaction);

app.get('/data', (req, res) => {
  db.query('SELECT * FROM data', (err, result) => {
    if (err) {
      return res.status(500).send('Ma\'lumotlarni so\'rashda xatolik');
    }
    res.send('Ma\'lumotlar muvaffaqiyatli olindi');
  });
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server 3000-portda tinglanmoqda');
});

Ushbu soddalashtirilgan misolda:

• startTransaction oraliq dasturi tranzaksiya ID sini yaratadi va uni AsyncLocalStorage da saqlaydi.
• Simulyatsiya qilingan db.query funksiyasi tranzaksiya ID sini xotiradan oladi va uni jurnalga yozadi, bu esa tranzaksiya konteksti asinxron ma'lumotlar bazasi operatsiyasi ichida mavjudligini ko'rsatadi.

Ilg'or Foydalanish va Mulohazalar

Oraliq Dasturiy Ta'minot va Kontekstni Uzatish

AsyncLocalStorage ayniqsa oraliq dasturlar zanjirida foydalidir. Har bir oraliq dastur umumiy kontekstga kirishi va uni o'zgartirishi mumkin, bu sizga murakkab qayta ishlash quvurlarini osongina qurish imkonini beradi.

Oraliq dastur funksiyalaringiz kontekstni to'g'ri uzatish uchun mo'ljallanganligiga ishonch hosil qiling. Asinxron operatsiyalarni o'rash va kontekst oqimini saqlab qolish uchun asyncLocalStorage.run() yoki asyncLocalStorage.enterWith() dan foydalaning.

Xatoliklarni Qayta Ishlash va Tozalash

AsyncLocalStorage dan foydalanganda xatoliklarni to'g'ri qayta ishlash juda muhim. Istisnolarni chiroyli tarzda hal qilishga va kontekst bilan bog'liq har qanday resurslarni tozalashga ishonch hosil qiling. Xato yuz bergan taqdirda ham resurslar bo'shatilishini ta'minlash uchun try...finally bloklaridan foydalanishni o'ylab ko'ring.

Ishlash Samaradorligi Mulohazalari

AsyncLocalStorage kontekstni boshqarishning qulay usulini ta'minlasa-da, uning ishlash samaradorligiga ta'sirini yodda tutish muhim. AsyncLocalStorage dan haddan tashqari foydalanish, ayniqsa yuqori o'tkazuvchanlikka ega ilovalarda qo'shimcha yuklamani keltirib chiqarishi mumkin. Potentsial zaif nuqtalarni aniqlash va shunga mos ravishda optimallashtirish uchun kodingizni profillang.

AsyncLocalStorage da katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlashdan saqlaning. Faqat kerakli kontekst o'zgaruvchilarini saqlang. Agar kattaroq ob'ektlarni saqlash kerak bo'lsa, ob'ektlarning o'zlarini emas, balki ularga havolalarni saqlashni o'ylab ko'ring.

AsyncLocalStorage'ga Alternativalar

AsyncLocalStorage kuchli vosita bo'lsa-da, sizning maxsus ehtiyojlaringiz va freymvorkingizga qarab asinxron kontekstni boshqarishning muqobil yondashuvlari mavjud.

• Kontekstni Ochiqdan-Ochiq Uzatish: Yuqorida aytib o'tilganidek, kontekst o'zgaruvchilarini funksiyalarga argument sifatida ochiqdan-ochiq uzatish oddiy, ammo kamroq nafis yondashuvdir.
• Kontekst Ob'ektlari: Maxsus kontekst ob'ektini yaratish va uni uzatish alohida o'zgaruvchilarni uzatishga qaraganda o'qilishni yaxshilashi mumkin.
• Freymvorkka Xos Yechimlar: Ko'pgina freymvorklar o'zlarining kontekstni boshqarish mexanizmlarini taqdim etadilar. Masalan, NestJS so'rov doirasidagi provayderlarni taqdim etadi.

Global Perspektiva va Eng Yaxshi Amaliyotlar

Global kontekstda asinxron kontekst bilan ishlaganda quyidagilarni hisobga oling:

• Vaqt Mintaqalari: Kontekstdagi sana va vaqt ma'lumotlari bilan ishlashda vaqt mintaqalarini yodda tuting. Noaniqlikka yo'l qo'ymaslik uchun vaqt mintaqasi ma'lumotlarini vaqt belgilari bilan birga saqlang.
• Lokalizatsiya: Agar ilovangiz bir nechta tillarni qo'llab-quvvatlasa, kontent to'g'ri tilda ko'rsatilishini ta'minlash uchun foydalanuvchining lokalini kontekstda saqlang.
• Valyuta: Agar ilovangiz moliyaviy operatsiyalarni amalga oshirsa, summalar to'g'ri ko'rsatilishini ta'minlash uchun foydalanuvchining valyutasini kontekstda saqlang.
• Ma'lumotlar Formatlari: Turli mintaqalarda ishlatiladigan turli xil ma'lumotlar formatlaridan xabardor bo'ling. Masalan, sana formatlari va raqam formatlari sezilarli darajada farq qilishi mumkin.

Xulosa

AsyncLocalStorage asinxron JavaScript muhitlarida so'rov doirasidagi o'zgaruvchilarni boshqarish uchun kuchli va nafis yechimni taqdim etadi. Asinxron chegaralar bo'ylab doimiy kontekst yaratish orqali u kodni soddalashtiradi, bog'liqlikni kamaytiradi va texnik xizmat ko'rsatishni yaxshilaydi. Uning imkoniyatlari va cheklovlarini tushunib, siz AsyncLocalStorage dan mustahkam, kengaytiriladigan va global miqyosda xabardor ilovalarni yaratish uchun foydalanishingiz mumkin.

Asinxron kontekstni o'zlashtirish asinxron kod bilan ishlaydigan har qanday JavaScript dasturchisi uchun juda muhimdir. Tozaroq, osonroq saqlanadigan va ishonchliroq ilovalar yozish uchun AsyncLocalStorage va boshqa kontekstni boshqarish usullarini qo'llang.