JavaScript Asinxron Konteksti: Soʻrov Doirasidagi Oʻzgaruvchilarni Boshqarish

Asinxron dasturlash zamonaviy JavaScript dasturlashining, ayniqsa, Node.js kabi unumdorlik uchun bloklanmaydigan I/O muhim boʻlgan muhitlarda asosiy tamoyilidir. Biroq, asinxron operatsiyalar boʻylab kontekstni boshqarish qiyin boʻlishi mumkin. Aynan shu yerda JavaScript'ning asinxron konteksti, xususan, AsyncLocalStorage yordamga keladi.

Asinxron Kontekst nima?

Asinxron kontekst deganda, asinxron operatsiya bilan uning hayotiy sikli davomida saqlanib qoladigan maʼlumotlarni bogʻlash qobiliyati tushuniladi. Bu, ayniqsa, bir nechta asinxron chaqiruvlar boʻylab soʻrov doirasidagi maʼlumotlarni (masalan, foydalanuvchi IDsi, soʻrov IDsi, kuzatuv maʼlumotlari) saqlash zarur boʻlgan holatlarda muhimdir. Kontekstni toʻgʻri boshqarmasdan, disk raskadrovka, jurnallash va xavfsizlik sezilarli darajada qiyinlashishi mumkin.

Asinxron Operatsiyalarda Kontekstni Saqlashning Qiyinchiligi

Kontekstni boshqarishning anʼanaviy usullari, masalan, funksiya chaqiruvlari orqali oʻzgaruvchilarni aniq uzatish, asinxron kodning murakkabligi oshgani sayin noqulay va xatolarga moyil boʻlib qolishi mumkin. "Callback hell" va promise zanjirlari kontekst oqimini yashirib, texnik xizmat koʻrsatish muammolariga va potentsial xavfsizlik zaifliklariga olib kelishi mumkin. Mana bu soddalashtirilgan misolni koʻrib chiqing:

function processRequest(req, res) {
  const userId = req.userId;

  fetchData(userId, (data) => {
    transformData(userId, data, (transformedData) => {
      logData(userId, transformedData, () => {
        res.send(transformedData);
      });
    });
  });
}

Ushbu misolda userId ichma-ich joylashgan "callback"lar orqali qayta-qayta uzatilmoqda. Bu yondashuv nafaqat koʻp soʻzli, balki funksiyalarni bir-biriga mahkam bogʻlab qoʻyadi, bu esa ularning qayta ishlatilishini va test qilinishini qiyinlashtiradi.

AsyncLocalStorage bilan tanishuv

AsyncLocalStorage – bu Node.js'dagi oʻrnatilgan modul boʻlib, u maʼlum bir asinxron kontekstga xos boʻlgan maʼlumotlarni saqlash mexanizmini taqdim etadi. U bir xil ijro konteksti ichidagi asinxron chegaralar boʻylab avtomatik ravishda tarqaladigan qiymatlarni oʻrnatish va olish imkonini beradi. Bu soʻrov doirasidagi oʻzgaruvchilarni boshqarishni sezilarli darajada soddalashtiradi.

AsyncLocalStorage qanday ishlaydi

AsyncLocalStorage joriy asinxron operatsiya bilan bogʻlangan saqlash kontekstini yaratish orqali ishlaydi. Yangi asinxron operatsiya boshlanganda (masalan, promise, callback), saqlash konteksti avtomatik ravishda yangi operatsiyaga tarqaladi. Bu bir xil maʼlumotlar asinxron chaqiruvlarning butun zanjiri davomida mavjud boʻlishini taʼminlaydi.

AsyncLocalStorage'dan Asosiy Foydalanish

Quyida AsyncLocalStorage'dan qanday foydalanishning asosiy misoli keltirilgan:

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

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

function processRequest(req, res) {
  const userId = req.userId;

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

    fetchData().then(data => {
      return transformData(data);
    }).then(transformedData => {
      return logData(transformedData);
    }).then(() => {
      res.send(transformedData);
    });
  });
}

async function fetchData() {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  // ... userId yordamida ma'lumotlarni olish
  return data;
}

async function transformData(data) {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  // ... userId yordamida ma'lumotlarni o'zgartirish
  return transformedData;
}

async function logData(data) {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  // ... userId yordamida ma'lumotlarni jurnallash
  return;
}

Ushbu misolda:

• Biz AsyncLocalStorage nusxasini yaratamiz.
• processRequest funksiyasida biz yangi saqlash nusxasi (bu holda Map) kontekstida funksiyani bajarish uchun asyncLocalStorage.run'dan foydalanamiz.
• Biz saqlash omborida userId'ni asyncLocalStorage.getStore().set('userId', userId) yordamida oʻrnatamiz.
• Asinxron operatsiyalar (fetchData, transformData, logData) ichida biz userId'ni asyncLocalStorage.getStore().get('userId') yordamida olishimiz mumkin.

AsyncLocalStorage uchun qoʻllanilish holatlari

AsyncLocalStorage ayniqsa quyidagi stsenariylarda foydalidir:

1. Soʻrovlarni kuzatish

Taqsimlangan tizimlarda bir nechta xizmatlar boʻylab soʻrovlarni kuzatish unumdorlikni kuzatish va "tor joylar"ni aniqlash uchun juda muhimdir. AsyncLocalStorage xizmat chegaralari boʻylab tarqaladigan noyob soʻrov ID'sini saqlash uchun ishlatilishi mumkin. Bu turli xizmatlardan olingan jurnallar va metriklarni oʻzaro bogʻlash imkonini beradi, bu esa soʻrovning sayohati haqida toʻliq tasavvur beradi. Masalan, foydalanuvchi soʻrovi API shlyuzi, autentifikatsiya xizmati va maʼlumotlarni qayta ishlash xizmatidan oʻtadigan mikroxizmat arxitekturasini koʻrib chiqing. AsyncLocalStorage yordamida API shlyuzida noyob soʻrov ID'si yaratilishi va soʻrovni qayta ishlashda ishtirok etadigan barcha keyingi xizmatlarga avtomatik ravishda tarqalishi mumkin.

2. Jurnallash konteksti

Voqealarni jurnallashda koʻpincha foydalanuvchi IDsi, soʻrov IDsi yoki sessiya IDsi kabi kontekstual maʼlumotlarni qoʻshish foydali boʻladi. AsyncLocalStorage ushbu maʼlumotlarni jurnal xabarlariga avtomatik ravishda qoʻshish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa muammolarni disk raskadrovka qilish va tahlil qilishni osonlashtiradi. Ilovangizdagi foydalanuvchi faoliyatini kuzatishingiz kerak boʻlgan stsenariyni tasavvur qiling. Foydalanuvchi ID'sini AsyncLocalStorage'da saqlash orqali siz uni ushbu foydalanuvchi sessiyasiga oid barcha jurnal xabarlariga avtomatik ravishda qoʻshishingiz mumkin, bu esa ularning xulq-atvori va ular duch kelishi mumkin boʻlgan potentsial muammolar haqida qimmatli maʼlumotlar beradi.

3. Autentifikatsiya va avtorizatsiya

AsyncLocalStorage foydalanuvchining rollari va ruxsatlari kabi autentifikatsiya va avtorizatsiya maʼlumotlarini saqlash uchun ishlatilishi mumkin. Bu sizga ilovangiz boʻylab kirishni boshqarish siyosatlarini foydalanuvchining hisob maʼlumotlarini har bir funksiyaga aniq uzatmasdan amalga oshirish imkonini beradi. Turli foydalanuvchilar turli xil kirish darajalariga ega boʻlgan (masalan, administratorlar, oddiy mijozlar) elektron tijorat ilovasini koʻrib chiqing. Foydalanuvchi rollarini AsyncLocalStorage'da saqlash orqali, ularga maʼlum harakatlarni bajarishga ruxsat berishdan oldin ularning ruxsatlarini osongina tekshirishingiz mumkin, bu esa faqat vakolatli foydalanuvchilar maxfiy maʼlumotlar yoki funksionallikka kirishini taʼminlaydi.

4. Maʼlumotlar bazasi tranzaksiyalari

Maʼlumotlar bazalari bilan ishlashda koʻpincha bir nechta asinxron operatsiyalar boʻylab tranzaksiyalarni boshqarish kerak boʻladi. AsyncLocalStorage maʼlumotlar bazasiga ulanish yoki tranzaksiya obyektini saqlash uchun ishlatilishi mumkin, bu esa bir xil soʻrov doirasidagi barcha operatsiyalarning bir xil tranzaksiya ichida bajarilishini taʼminlaydi. Masalan, agar foydalanuvchi buyurtma berayotgan boʻlsa, siz bir nechta jadvallarni (masalan, buyurtmalar, buyurtma_elementlari, inventar) yangilashingiz kerak boʻlishi mumkin. Maʼlumotlar bazasi tranzaksiya obyektini AsyncLocalStorage'da saqlash orqali siz ushbu barcha yangilanishlarning bitta tranzaksiya ichida bajarilishini taʼminlashingiz mumkin, bu esa atomlik va izchillikni kafolatlaydi.

5. Koʻp ijarali arxitektura (Multi-Tenancy)

Koʻp ijarali ilovalarda har bir ijarchi uchun maʼlumotlar va resurslarni ajratish muhimdir. AsyncLocalStorage ijarchi ID'sini saqlash uchun ishlatilishi mumkin, bu sizga joriy ijarchiga qarab soʻrovlarni tegishli maʼlumotlar ombori yoki resursiga dinamik ravishda yoʻnaltirish imkonini beradi. Bir nechta tashkilot bir xil dastur nusxasidan foydalanadigan SaaS platformasini tasavvur qiling. Ijarchi ID'sini AsyncLocalStorage'da saqlash orqali siz har bir tashkilotning maʼlumotlari alohida saqlanishini va ular faqat oʻz resurslariga kirish huquqiga ega boʻlishini taʼminlashingiz mumkin.

AsyncLocalStorage'dan foydalanish boʻyicha eng yaxshi amaliyotlar

AsyncLocalStorage kuchli vosita boʻlsa-da, potentsial ishlash muammolarini oldini olish va kodning aniqligini saqlash uchun undan oqilona foydalanish muhimdir. Yodda tutish kerak boʻlgan baʼzi eng yaxshi amaliyotlar:

1. Maʼlumotlarni saqlashni minimallashtiring

AsyncLocalStorage'da faqat mutlaqo zarur boʻlgan maʼlumotlarni saqlang. Katta hajmdagi maʼlumotlarni saqlash, ayniqsa, yuqori parallelizmga ega muhitlarda ishlashga taʼsir qilishi mumkin. Masalan, butun foydalanuvchi obyektini saqlash oʻrniga, faqat foydalanuvchi ID'sini saqlashni va kerak boʻlganda foydalanuvchi obyektini keshdan yoki maʼlumotlar bazasidan olishni koʻrib chiqing.

2. Haddan tashqari kontekst almashinuvidan saqlaning

Tez-tez kontekst almashinuvi ham ishlashga taʼsir qilishi mumkin. AsyncLocalStorage'dan qiymatlarni oʻrnatish va olish sonini minimallashtiring. Saqlash kontekstiga kirish bilan bogʻliq qoʻshimcha xarajatlarni kamaytirish uchun tez-tez murojaat qilinadigan qiymatlarni funksiya ichida lokal ravishda keshlash. Masalan, agar sizga funksiya ichida bir necha marta foydalanuvchi ID'siga kirish kerak boʻlsa, uni AsyncLocalStorage'dan bir marta oling va keyingi foydalanish uchun lokal oʻzgaruvchida saqlang.

3. Aniq va izchil nomlash qoidalaridan foydalaning

AsyncLocalStorage'da saqlaydigan kalitlar uchun aniq va izchil nomlash qoidalaridan foydalaning. Bu kodning oʻqilishini va texnik xizmat koʻrsatishni osonlashtiradi. Masalan, maʼlum bir xususiyat yoki domenga oid barcha kalitlar uchun request.id yoki user.id kabi izchil prefiksdan foydalaning.

4. Ishlatilgandan keyin tozalang

AsyncLocalStorage asinxron operatsiya tugagandan soʻng saqlash kontekstini avtomatik ravishda tozalasa-da, endi kerak boʻlmaganda saqlash kontekstini aniq tozalash yaxshi amaliyotdir. Bu xotira sizib chiqishining oldini olishga va ishlashni yaxshilashga yordam beradi. Bunga kontekstni aniq tozalash uchun exit usulidan foydalanib erishishingiz mumkin.

5. Ishlashga taʼsirini hisobga oling

AsyncLocalStorage'dan foydalanishning, ayniqsa yuqori parallelizmga ega muhitlarda, ishlashga taʼsiridan xabardor boʻling. Kodingiz ishlash talablariga javob berishini taʼminlash uchun uni sinovdan oʻtkazing. Kontekstni boshqarish bilan bogʻliq potentsial "tor joylar"ni aniqlash uchun ilovangizni profillang. Agar AsyncLocalStorage qabul qilib boʻlmaydigan darajada ishlashni sekinlashtirsa, kontekstni aniq uzatish kabi muqobil yondashuvlarni koʻrib chiqing.

6. Kutubxonalarda ehtiyotkorlik bilan foydalaning

Umumiy foydalanish uchun moʻljallangan kutubxonalarda AsyncLocalStorage'dan bevosita foydalanishdan saqlaning. Kutubxonalar ular ishlatilayotgan kontekst haqida taxminlar qilmasligi kerak. Buning oʻrniga, foydalanuvchilarga kontekstual maʼlumotlarni aniq uzatish uchun imkoniyatlar taqdim eting. Bu foydalanuvchilarga oʻz ilovalarida kontekst qanday boshqarilishini nazorat qilish imkonini beradi va potentsial ziddiyatlar yoki kutilmagan xatti-harakatlarning oldini oladi.

AsyncLocalStorage'ga muqobil variantlar

AsyncLocalStorage qulay va kuchli vosita boʻlsa-da, u har doim ham har bir stsenariy uchun eng yaxshi yechim emas. Quyida koʻrib chiqilishi mumkin boʻlgan baʼzi muqobil variantlar keltirilgan:

1. Kontekstni aniq uzatish

Eng oddiy yondashuv kontekstual maʼlumotlarni funksiyalarga argument sifatida aniq uzatishdir. Bu yondashuv toʻgʻridan-toʻgʻri va tushunarli, ammo kodning murakkabligi oshgani sayin noqulay boʻlib qolishi mumkin. Kontekstni aniq uzatish kontekst nisbatan kichik va kod chuqur joylashmagan oddiy stsenariylar uchun mos keladi. Biroq, murakkabroq stsenariylar uchun bu oʻqish va texnik xizmat koʻrsatish qiyin boʻlgan kodga olib kelishi mumkin.

2. Kontekst obyektlari

Alohida oʻzgaruvchilarni uzatish oʻrniga, siz barcha kontekstual maʼlumotlarni oʻz ichiga olgan kontekst obyektini yaratishingiz mumkin. Bu funksiya imzolarini soddalashtirishi va kodni oʻqilishi osonroq qilishi mumkin. Kontekst obyektlari kontekstni aniq uzatish va AsyncLocalStorage oʻrtasidagi yaxshi murosadir. Ular tegishli kontekstual maʼlumotlarni bir guruhga toʻplash usulini taqdim etadi, bu kodni yanada tartibli va tushunarli qiladi. Biroq, ular hali ham har bir funksiyaga kontekst obyektini aniq uzatishni talab qiladi.

3. Async Hooks (diagnostika uchun)

Node.js'ning async_hooks moduli asinxron operatsiyalarni kuzatish uchun umumiyroq mexanizmni taqdim etadi. Uni ishlatish AsyncLocalStorage'ga qaraganda murakkabroq boʻlsa-da, u koʻproq moslashuvchanlik va nazoratni taklif etadi. async_hooks asosan diagnostika va disk raskadrovka maqsadlari uchun moʻljallangan. U asinxron operatsiyalarning hayotiy siklini kuzatish va ularning bajarilishi haqida maʼlumot toʻplash imkonini beradi. Biroq, uning potentsial ishlashga salbiy taʼsiri tufayli umumiy maqsadli kontekstni boshqarish uchun tavsiya etilmaydi.

4. Diagnostik Kontekst (OpenTelemetry)

OpenTelemetry telemetriya maʼlumotlarini, jumladan, izlar, metrikalar va jurnallarni toʻplash va eksport qilish uchun standartlashtirilgan API'ni taqdim etadi. Uning diagnostik kontekst xususiyatlari taqsimlangan tizimlarda kontekst tarqalishini boshqarish uchun ilgʻor va mustahkam yechimni taklif etadi. OpenTelemetry bilan integratsiya turli xizmatlar va platformalar boʻylab kontekstning izchilligini taʼminlashning sotuvchidan mustaqil usulini taqdim etadi. Bu, ayniqsa, kontekstni xizmat chegaralari boʻylab tarqatish kerak boʻlgan murakkab mikroxizmat arxitekturalarida foydalidir.

Haqiqiy hayotdan misollar

Keling, AsyncLocalStorage'ni turli stsenariylarda qanday qoʻllash mumkinligiga oid baʼzi real misollarni koʻrib chiqaylik.

1. Elektron tijorat ilovasi: Soʻrovlarni kuzatish

Elektron tijorat ilovasida siz foydalanuvchi soʻrovlarini mahsulot katalogi, xarid savatchasi va toʻlov shlyuzi kabi bir nechta xizmatlar boʻylab kuzatish uchun AsyncLocalStorage'dan foydalanishingiz mumkin. Bu har bir xizmatning ishlashini nazorat qilish va foydalanuvchi tajribasiga taʼsir qilishi mumkin boʻlgan "tor joylar"ni aniqlash imkonini beradi.

// API shlyuzida
const { AsyncLocalStorage } = require('async_hooks');
const { v4: uuidv4 } = require('uuid');

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();

app.use((req, res, next) => {
  const requestId = uuidv4();
  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('requestId', requestId);
    res.setHeader('X-Request-Id', requestId);
    next();
  });
});

// Mahsulot katalogi xizmatida
async function getProductDetails(productId) {
  const requestId = asyncLocalStorage.getStore().get('requestId');
  // So'rov ID'sini boshqa tafsilotlar bilan birga jurnallash
  logger.info(`[${requestId}] Fetching product details for product ID: ${productId}`);
  // ... mahsulot tafsilotlarini olish
}

2. SaaS platformasi: Koʻp ijarali arxitektura

SaaS platformasida siz ijarchi ID'sini saqlash va joriy ijarchiga qarab soʻrovlarni tegishli maʼlumotlar ombori yoki resursiga dinamik ravishda yoʻnaltirish uchun AsyncLocalStorage'dan foydalanishingiz mumkin. Bu har bir ijarchining maʼlumotlari alohida saqlanishini va ular faqat oʻz resurslariga kirish huquqiga ega boʻlishini taʼminlaydi.

// So'rovdan ijarchi ID'sini ajratib oluvchi oraliq dastur
app.use((req, res, next) => {
  const tenantId = req.headers['x-tenant-id'];
  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('tenantId', tenantId);
    next();
  });
});

// Muayyan ijarchi uchun ma'lumotlarni olish funksiyasi
async function fetchData(query) {
  const tenantId = asyncLocalStorage.getStore().get('tenantId');
  const db = getDatabaseConnection(tenantId);
  return db.query(query);
}

3. Mikroxizmatlar arxitekturasi: Jurnallash konteksti

Mikroxizmatlar arxitekturasida siz foydalanuvchi ID'sini saqlash va uni turli xizmatlardan olingan jurnal xabarlariga avtomatik ravishda qoʻshish uchun AsyncLocalStorage'dan foydalanishingiz mumkin. Bu maʼlum bir foydalanuvchiga taʼsir qilishi mumkin boʻlgan muammolarni disk raskadrovka qilish va tahlil qilishni osonlashtiradi.

// Autentifikatsiya xizmatida
app.use((req, res, next) => {
  const userId = req.user.id;
  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('userId', userId);
    next();
  });
});

// Ma'lumotlarni qayta ishlash xizmatida
async function processData(data) {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  logger.info(`[User ID: ${userId}] Processing data: ${JSON.stringify(data)}`);
  // ... ma'lumotlarni qayta ishlash
}

Xulosa

AsyncLocalStorage asinxron JavaScript muhitlarida soʻrov doirasidagi oʻzgaruvchilarni boshqarish uchun qimmatli vositadir. U asinxron operatsiyalar boʻylab kontekstni boshqarishni soddalashtiradi, kodni oʻqilishi oson, texnik xizmat koʻrsatishga qulay va xavfsizroq qiladi. Uning qoʻllanilish holatlarini, eng yaxshi amaliyotlarini va muqobillarini tushunib, siz mustahkam va kengaytiriladigan ilovalarni yaratish uchun AsyncLocalStorage'dan samarali foydalanishingiz mumkin. Biroq, uning ishlashga taʼsirini diqqat bilan koʻrib chiqish va potentsial muammolarni oldini olish uchun undan oqilona foydalanish juda muhimdir. Asinxron JavaScript dasturlash amaliyotlaringizni yaxshilash uchun AsyncLocalStorage'ni oʻylab qabul qiling.

Aniq misollar, amaliy maslahatlar va keng qamrovli sharhni oʻz ichiga olgan ushbu qoʻllanma butun dunyodagi dasturchilarni oʻzlarining JavaScript ilovalarida AsyncLocalStorage yordamida asinxron kontekstni samarali boshqarish uchun bilimlar bilan qurollantirishni maqsad qilgan. Oʻzingizning maxsus ehtiyojlaringiz uchun eng yaxshi yechimni taʼminlash uchun ishlashga taʼsiri va muqobillarini koʻrib chiqishni unutmang.