JavaScript Asinxron Mahalliy Xotirasi: So'rov Kontekstini Boshqarishni O'zlashtirish

Zamonaviy JavaScript dasturlashda, ayniqsa ko'plab bir vaqtda so'rovlarni qayta ishlaydigan Node.js muhitlarida, asinxron operatsiyalar bo'ylab kontekstni samarali boshqarish muhim ahamiyat kasb etadi. An'anaviy yondashuvlar ko'pincha yetarli bo'lmay, murakkab kod va potentsial ma'lumotlar nomuvofiqligiga olib keladi. Aynan shu yerda JavaScript Async Local Storage (ALS) o'zini ko'rsatadi, u ma'lum bir asinxron ijro kontekstiga mahalliy bo'lgan ma'lumotlarni saqlash va olish uchun kuchli mexanizmni taqdim etadi. Ushbu maqola sizning JavaScript ilovalaringizda mustahkam so'rov kontekstini boshqarish uchun ALSni tushunish va undan foydalanish bo'yicha to'liq qo'llanmani taqdim etadi.

Async Local Storage (ALS) nima?

Node.js'da asosiy modul sifatida mavjud bo'lgan (v13.10.0 da taqdim etilgan va keyinchalik barqarorlashtirilgan) Async Local Storage sizga veb-so'rovni qayta ishlash kabi asinxron operatsiya davomida mavjud bo'lgan ma'lumotlarni saqlash imkonini beradi. Buni JavaScriptning asinxron tabiatiga moslashtirilgan, oqimga-mahalliy (thread-local) saqlash mexanizmi deb o'ylang. U har bir funksiyaga argument sifatida aniq o'tkazmasdan, bir nechta asinxron chaqiruvlar bo'ylab kontekstni saqlab turish usulini taqdim etadi.

Asosiy g'oya shundaki, asinxron operatsiya boshlanganda (masalan, HTTP so'rovi qabul qilinganda), siz o'sha operatsiyaga bog'langan saqlash joyini ishga tushirishingiz mumkin. Ushbu operatsiya tomonidan to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita ishga tushirilgan har qanday keyingi asinxron chaqiruvlar bir xil saqlash joyiga kirish huquqiga ega bo'ladi. Bu sizning ilovangizning turli qismlaridan o'tayotganda ma'lum bir so'rov yoki tranzaksiyaga bog'liq holatni saqlab qolish uchun juda muhimdir.

Nima uchun Async Local Storage'dan foydalanish kerak?

Bir nechta asosiy afzalliklar ALS'ni so'rov kontekstini boshqarish uchun jozibador yechimga aylantiradi:

• Soddalashtirilgan kod: Har bir funksiyaga kontekst obyektlarini argument sifatida o'tkazishdan saqlaydi, natijada kod toza va o'qilishi oson bo'ladi. Bu, ayniqsa, kontekstning izchil tarqalishini ta'minlash katta yuk bo'lishi mumkin bo'lgan yirik kod bazalarida qimmatlidir.
• Yaxshilangan qo'llab-quvvatlash imkoniyati: Kontekstni tasodifan o'tkazib yuborish yoki noto'g'ri o'tkazish xavfini kamaytiradi, bu esa dasturlarni yanada qo'llab-quvvatlanadigan va ishonchli qiladi. Kontekst boshqaruvini ALS ichida markazlashtirish orqali kontekstga kiritilgan o'zgarishlarni boshqarish osonlashadi va xatolarga kamroq moyil bo'ladi.
• Kengaytirilgan disk raskadrovka: Muayyan so'rov bilan bog'liq kontekstni tekshirish uchun markaziy joyni taqdim etish orqali disk raskadrovkani soddalashtiradi. Siz ma'lumotlar oqimini osongina kuzatishingiz va kontekst nomuvofiqliklari bilan bog'liq muammolarni aniqlashingiz mumkin.
• Ma'lumotlar barqarorligi: Asinxron operatsiya davomida ma'lumotlarning izchil mavjudligini ta'minlaydi, poyga holatlari (race conditions) va boshqa ma'lumotlar yaxlitligi muammolarining oldini oladi. Bu, ayniqsa, murakkab tranzaksiyalarni yoki ma'lumotlarni qayta ishlash quvurlarini bajaradigan ilovalarda muhimdir.
• Kuzatuv va Monitoring: ALS ichida so'rovga xos ma'lumotlarni (masalan, so'rov ID, foydalanuvchi ID) saqlash orqali so'rovlarni kuzatish va monitoring qilishni osonlashtiradi. Ushbu ma'lumotlar tizimning turli qismlaridan o'tayotgan so'rovlarni kuzatish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa unumdorlik va xatolik darajasi haqida qimmatli ma'lumotlarni taqdim etadi.

Async Local Storage'ning asosiy tushunchalari

ALS'dan samarali foydalanish uchun quyidagi asosiy tushunchalarni tushunish muhim:

• AsyncLocalStorage: ALS nusxalarini yaratish va boshqarish uchun asosiy sinf. Siz asinxron operatsiyalarga xos bo'lgan saqlash joyini ta'minlash uchun AsyncLocalStorage nusxasini yaratasiz.
• run(store, fn, ...args): Taqdim etilgan fn funksiyasini berilgan store konteksti ichida bajaradi. store - bu fn ichida boshlangan barcha asinxron operatsiyalar uchun mavjud bo'lgan ixtiyoriy qiymat. fn va uning asinxron bolalari ijrosi davomida getStore()'ga keyingi chaqiruvlar ushbu store qiymatini qaytaradi.
• enterWith(store): Muayyan store bilan kontekstga aniq kirish. Bu `run`'ga qaraganda kamroq tarqalgan, lekin ma'lum stsenariylarda, ayniqsa, dastlabki operatsiya tomonidan to'g'ridan-to'g'ri ishga tushirilmagan asinxron qayta chaqiruvlar (callbacks) bilan ishlashda foydali bo'lishi mumkin. Buni ishlatishda ehtiyot bo'lish kerak, chunki noto'g'ri foydalanish kontekstning sizib chiqishiga (context leakage) olib kelishi mumkin.
• exit(fn): Joriy kontekstdan chiqadi. `enterWith` bilan birgalikda ishlatiladi.
• getStore(): Faol asinxron kontekst bilan bog'liq joriy saqlash qiymatini oladi. Agar hech qanday saqlash joyi faol bo'lmasa, undefined qaytaradi.
• disable(): AsyncLocalStorage nusxasini o'chiradi. O'chirilgandan so'ng, `run` yoki `enterWith`'ga keyingi chaqiruvlar xatolik yuzaga keltiradi. Bu ko'pincha test qilish yoki tozalash paytida ishlatiladi.

Async Local Storage'dan foydalanishning amaliy misollari

Keling, turli stsenariylarda ALS'dan qanday foydalanishni ko'rsatadigan ba'zi amaliy misollarni ko'rib chiqaylik.

1-misol: Veb-serverda so'rov ID'sini kuzatish

Ushbu misol veb-so'rov doirasidagi barcha asinxron operatsiyalarda noyob so'rov ID'sini kuzatish uchun ALS'dan qanday foydalanishni ko'rsatadi.

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

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

app.use((req, res, next) => {
  const requestId = uuid.v4();
  asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('requestId', requestId);
    next();
  });
});

app.get('/', (req, res) => {
  const requestId = asyncLocalStorage.getStore().get('requestId');
  console.log(`Handling request with ID: ${requestId}`);
  res.send(`Request ID: ${requestId}`);
});

app.get('/another-route', async (req, res) => {
  const requestId = asyncLocalStorage.getStore().get('requestId');
  console.log(`Handling another route with ID: ${requestId}`);

  // Simulate an asynchronous operation
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 100));

  const requestIdAfterAsync = asyncLocalStorage.getStore().get('requestId');
  console.log(`Request ID after async operation: ${requestIdAfterAsync}`);

  res.send(`Another route - Request ID: ${requestId}`);
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server listening on port 3000');
});

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda:

• AsyncLocalStorage nusxasi yaratiladi.
• Har bir kiruvchi so'rov uchun noyob so'rov ID'sini yaratish uchun oraliq dastur (middleware) ishlatiladi.
• asyncLocalStorage.run() usuli so'rovni qayta ishlovchini yangi Map konteksti ichida bajaradi va so'rov ID'sini saqlaydi.
• So'rov ID'si marshrut ishlovchilari ichida asyncLocalStorage.getStore().get('requestId') orqali, hatto asinxron operatsiyalardan keyin ham mavjud bo'ladi.

2-misol: Foydalanuvchi autentifikatsiyasi va avtorizatsiyasi

ALS autentifikatsiyadan so'ng foydalanuvchi ma'lumotlarini saqlash uchun ishlatilishi mumkin, bu esa uni so'rovning butun hayotiy tsikli davomida avtorizatsiya tekshiruvlari uchun mavjud qiladi.

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

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

// Mock authentication middleware
const authenticateUser = (req, res, next) => {
  // Simulate user authentication
  const userId = 123; // Example user ID
  const userRoles = ['admin', 'editor']; // Example user roles

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

// Mock authorization middleware
const authorizeUser = (requiredRole) => {
  return (req, res, next) => {
    const userRoles = asyncLocalStorage.getStore().get('userRoles') || [];

    if (userRoles.includes(requiredRole)) {
      next();
    } else {
      res.status(403).send('Unauthorized');
    }
  };
};

app.use(authenticateUser);

app.get('/admin', authorizeUser('admin'), (req, res) => {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  res.send(`Admin page - User ID: ${userId}`);
});

app.get('/editor', authorizeUser('editor'), (req, res) => {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  res.send(`Editor page - User ID: ${userId}`);
});

app.get('/public', (req, res) => {
  const userId = asyncLocalStorage.getStore().get('userId');
  res.send(`Public page - User ID: ${userId}`); // Still accessible
});

app.listen(3000, () => {
  console.log('Server listening on port 3000');
});

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda:

• authenticateUser oraliq dasturi foydalanuvchi autentifikatsiyasini simulyatsiya qiladi va foydalanuvchi ID'si hamda rollarini ALS'da saqlaydi.
• authorizeUser oraliq dasturi foydalanuvchining talab qilingan rolga ega ekanligini ALS'dan foydalanuvchi rollarini olish orqali tekshiradi.
• Foydalanuvchi ID'si autentifikatsiyadan so'ng barcha marshrutlarda mavjud bo'ladi.

3-misol: Ma'lumotlar bazasi tranzaksiyalarini boshqarish

ALS ma'lumotlar bazasi tranzaksiyalarini boshqarish uchun ishlatilishi mumkin, bu esa so'rov doirasidagi barcha ma'lumotlar bazasi operatsiyalarining bir xil tranzaksiya ichida bajarilishini ta'minlaydi.

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

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

// Configure Sequelize
const sequelize = new Sequelize('database', 'user', 'password', {
  dialect: 'sqlite',
  storage: ':memory:', // Use in-memory database for example
  logging: false,
});

// Define a model
const User = sequelize.define('User', {
  username: Sequelize.STRING,
});

// Middleware to manage transactions
const transactionMiddleware = async (req, res, next) => {
  const transaction = await sequelize.transaction();

  asyncLocalStorage.run(new Map(), async () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('transaction', transaction);
    try {
      await next();
      await transaction.commit();
    } catch (error) {
      await transaction.rollback();
      console.error('Transaction rolled back:', error);
      res.status(500).send('Transaction failed');
    }
  });
};

app.use(transactionMiddleware);

app.post('/users', async (req, res) => {
  const transaction = asyncLocalStorage.getStore().get('transaction');

  try {
    // Example: Create a user
    const user = await User.create({
      username: 'testuser',
    }, { transaction });

    res.status(201).send(`User created with ID: ${user.id}`);
  } catch (error) {
    console.error('Error creating user:', error);
    throw error; // Propagate the error to trigger rollback
  }
});

// Sync the database and start the server
sequelize.sync().then(() => {
  app.listen(3000, () => {
    console.log('Server listening on port 3000');
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

Ushbu misolda:

• transactionMiddleware Sequelize tranzaksiyasini yaratadi va uni ALS'da saqlaydi.
• So'rovni qayta ishlovchi ichidagi barcha ma'lumotlar bazasi operatsiyalari ALS'dan tranzaksiyani oladi va undan foydalanadi.
• Agar biron bir xatolik yuzaga kelsa, tranzaksiya bekor qilinadi, bu esa ma'lumotlar barqarorligini ta'minlaydi.

Ilg'or foydalanish va mulohazalar

Asosiy misollardan tashqari, ALS'dan foydalanishda quyidagi ilg'or foydalanish naqshlari va muhim mulohazalarni hisobga oling:

• ALS nusxalarini ichma-ich joylashtirish: Siz ierarxik kontekstlarni yaratish uchun ALS nusxalarini ichma-ich joylashtirishingiz mumkin. Biroq, potentsial murakkablikdan ehtiyot bo'ling va kontekst chegaralari aniq belgilanganligiga ishonch hosil qiling. Ichma-ich joylashtirilgan ALS nusxalaridan foydalanishda to'g'ri testlash muhim ahamiyatga ega.
• Unumdorlikka ta'siri: ALS sezilarli afzalliklarni taqdim etsa-da, potentsial unumdorlik xarajatlaridan xabardor bo'lish muhimdir. Saqlash joyini yaratish va unga kirish unumdorlikka kichik ta'sir ko'rsatishi mumkin. ALS to'siq emasligiga ishonch hosil qilish uchun ilovangizni profilaktika qiling.
• Kontekstning sizib chiqishi: Kontekstni noto'g'ri boshqarish kontekstning sizib chiqishiga olib kelishi mumkin, bunda bir so'rovdan olingan ma'lumotlar beixtiyor boshqasiga oshkor bo'ladi. Bu, ayniqsa, enterWith va exit'dan foydalanishda dolzarbdir. Kontekstning sizib chiqishini oldini olish uchun ehtiyotkorlik bilan kodlash amaliyotlari va sinchkovlik bilan testlash juda muhim. Potentsial muammolarni aniqlash uchun linting qoidalari yoki statik tahlil vositalaridan foydalanishni o'ylab ko'ring.
• Jurnallash va monitoring bilan integratsiya: ALS ilovangizning xatti-harakatlari haqida qimmatli ma'lumotlarni taqdim etish uchun jurnallash va monitoring tizimlari bilan muammosiz birlashtirilishi mumkin. Disk raskadrovka va nosozliklarni bartaraf etishni osonlashtirish uchun jurnallaringizga so'rov ID'si yoki boshqa tegishli kontekst ma'lumotlarini qo'shing. Xizmatlar bo'ylab kontekstni avtomatik ravishda tarqatish uchun OpenTelemetry kabi vositalardan foydalanishni o'ylab ko'ring.
• ALS'ga alternativlar: ALS kuchli vosita bo'lsa-da, u har doim har bir stsenariy uchun eng yaxshi yechim emas. Agar ular ilovangizning ehtiyojlariga yaxshiroq mos kelsa, kontekst obyektlarini aniq o'tkazish yoki bog'liqlik in'ektsiyasidan foydalanish kabi muqobil yondashuvlarni ko'rib chiqing. Kontekstni boshqarish strategiyasini tanlashda murakkablik, unumdorlik va qo'llab-quvvatlash imkoniyatlari o'rtasidagi kelishuvlarni baholang.

Global istiqbollar va xalqaro mulohazalar

Global auditoriya uchun ilovalarni ishlab chiqishda ALS'dan foydalanishda quyidagi xalqaro jihatlarni hisobga olish juda muhim:

• Vaqt zonalari: Sana va vaqtlar turli vaqt zonalaridagi foydalanuvchilarga to'g'ri ko'rsatilishini ta'minlash uchun ALS'da vaqt zonasi ma'lumotlarini saqlang. Vaqt zonasi konvertatsiyalarini boshqarish uchun Moment.js yoki Luxon kabi kutubxonalardan foydalaning. Masalan, foydalanuvchi tizimga kirgandan so'ng uning afzal ko'rgan vaqt zonasini ALS'da saqlashingiz mumkin.
• Mahalliylashtirish: Ilovaning to'g'ri tilda ko'rsatilishini ta'minlash uchun foydalanuvchining afzal ko'rgan tili va lokalini ALS'da saqlang. Tarjimalarni boshqarish uchun i18next kabi mahalliylashtirish kutubxonasidan foydalaning. Foydalanuvchining lokali sonlar, sanalar va valyutalarni ularning madaniy afzalliklariga muvofiq formatlash uchun ishlatilishi mumkin.
• Valyuta: Narxlarning to'g'ri ko'rsatilishini ta'minlash uchun foydalanuvchining afzal ko'rgan valyutasini ALS'da saqlang. Valyuta konvertatsiyalarini boshqarish uchun valyuta konvertatsiya kutubxonasidan foydalaning. Narxlarni foydalanuvchining mahalliy valyutasida ko'rsatish ularning foydalanuvchi tajribasini yaxshilashi va konversiya stavkalarini oshirishi mumkin.
• Ma'lumotlar maxfiyligi qoidalari: ALS'da foydalanuvchi ma'lumotlarini saqlashda GDPR kabi ma'lumotlar maxfiyligi qoidalariga e'tibor bering. Siz faqat ilovaning ishlashi uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni saqlayotganingizga va ma'lumotlarni xavfsiz tarzda ishlayotganingizga ishonch hosil qiling. Foydalanuvchi ma'lumotlarini ruxsatsiz kirishdan himoya qilish uchun tegishli xavfsizlik choralarini qo'llang.

Xulosa

JavaScript Async Local Storage asinxron JavaScript ilovalarida so'rov kontekstini boshqarish uchun mustahkam va nafis yechimni taqdim etadi. Kontekstga xos ma'lumotlarni ALS ichida saqlash orqali siz kodingizni soddalashtirishingiz, qo'llab-quvvatlash imkoniyatini yaxshilashingiz va disk raskadrovka imkoniyatlarini kengaytirishingiz mumkin. Ushbu qo'llanmada bayon etilgan asosiy tushunchalar va eng yaxshi amaliyotlarni tushunish sizga zamonaviy asinxron dasturlashning murakkabliklarini yengib o'ta oladigan kengaytiriladigan va ishonchli ilovalarni yaratish uchun ALS'dan samarali foydalanish imkonini beradi. Ilovangizning optimal ishlashi va xavfsizligini ta'minlash uchun har doim unumdorlikka ta'siri va potentsial kontekstning sizib chiqishi muammolarini hisobga olishni unutmang. ALS'ni qabul qilish asinxron ish oqimlarini boshqarishda yangi darajadagi aniqlik va nazoratni ochib beradi, bu esa oxir-oqibat yanada samarali va qo'llab-quvvatlanadigan kodga olib keladi.