JavaScript Event Loop'ni Tahlil Qilish: Asinxron Jarayonlar Mexanizmi

Veb-dasturlashning dinamik dunyosida JavaScript butun dunyo bo'ylab interaktiv tajribalarni ta'minlovchi asosiy texnologiya sifatida ajralib turadi. Aslida, JavaScript bir vaqtning o'zida faqat bitta vazifani bajara oladigan yagona oqimli (single-threaded) modelda ishlaydi. Bu, ayniqsa, serverdan ma'lumotlarni olish yoki foydalanuvchi kiritishiga javob berish kabi ko'p vaqt talab qiladigan operatsiyalar bilan ishlaganda cheklovchi bo'lib tuyulishi mumkin. Biroq, JavaScript Event Loop'ning mohirona dizayni unga bu potentsial bloklovchi vazifalarni asinxron tarzda bajarishga imkon beradi va ilovalaringiz butun dunyodagi foydalanuvchilar uchun sezgir va silliq bo'lishini ta'minlaydi.

Asinxron Bajarilish Nima?

Event Loop'ning o'ziga sho'ng'ishdan oldin, asinxron bajarilish tushunchasini anglab olish juda muhim. Sinxron modelda vazifalar ketma-ket bajariladi. Dastur keyingisiga o'tishdan oldin bir vazifaning tugashini kutadi. Oshpaz ovqat tayyorlayotganini tasavvur qiling: u sabzavotlarni to'g'raydi, so'ng ularni pishiradi, so'ng ularni likopchaga soladi, har bir qadamni birma-bir. Agar to'g'rash uzoq vaqt olsa, pishirish va likopchaga solish kutib turishi kerak bo'ladi.

Asinxron bajarilish esa, aksincha, vazifalarni boshlash va keyin asosiy bajarilish oqimini bloklamasdan fonda bajarilishiga imkon beradi. Yana o'sha oshpazimizni eslaylik: asosiy taom pishayotgan paytda (potentsial uzoq jarayon), oshpaz salat tayyorlashni boshlashi mumkin. Asosiy taomning pishishi salat tayyorlanishining boshlanishiga to'sqinlik qilmaydi. Bu, ayniqsa, tarmoq so'rovlari (API'lardan ma'lumotlarni olish), foydalanuvchi o'zaro ta'sirlari (tugmani bosish, aylantirish) va taymerlar kabi vazifalar kechikishlarga olib kelishi mumkin bo'lgan veb-dasturlashda juda qimmatlidir.

Asinxron bajarilish bo'lmasa, oddiy tarmoq so'rovi butun foydalanuvchi interfeysini muzlatib qo'yishi mumkin, bu esa veb-saytingiz yoki ilovangizdan foydalanadigan har qanday odam uchun, geografik joylashuvidan qat'i nazar, hafsalasi pir bo'lishiga olib keladi.

JavaScript Event Loop'ning Asosiy Komponentlari

Event Loop JavaScript dvigatelining o'zining (masalan, Chrome'dagi V8 yoki Firefox'dagi SpiderMonkey) bir qismi emas. Buning o'rniga, bu JavaScript kodi bajariladigan ish vaqti muhiti (runtime environment), masalan, veb-brauzer yoki Node.js tomonidan taqdim etilgan tushunchadir. Bu muhit asinxron operatsiyalarni osonlashtirish uchun kerakli API'lar va mexanizmlarni taqdim etadi.

Keling, asinxron bajarilishni haqiqatga aylantirish uchun birgalikda ishlaydigan asosiy komponentlarni tahlil qilaylik:

1. Chaqiruvlar Steki (Call Stack)

Chaqiruvlar Steki, shuningdek Bajarilish Steki deb ham ataladi, JavaScript funksiya chaqiruvlarini kuzatib boradigan joydir. Funksiya chaqirilganda, u stekning yuqori qismiga qo'shiladi. Funksiya bajarilishni tugatganda, u stekdan olib tashlanadi. JavaScript funksiyalarni So'nggi Kirgan Birinchi Chiqadi (LIFO) tartibida bajaradi. Agar Chaqiruvlar Stekidagi operatsiya uzoq vaqt olsa, u butun oqimni samarali bloklaydi va bu operatsiya tugamaguncha boshqa hech qanday kod bajarilmaydi.

Ushbu oddiy misolni ko'rib chiqing:

            function first() {
  console.log('Birinchi funksiya chaqirildi');
  second();
}

function second() {
  console.log('Ikkinchi funksiya chaqirildi');
  third();
}

function third() {
  console.log('Uchinchi funksiya chaqirildi');
}

first();

            

              
                Copy
              
            
          

first() chaqirilganda, u stekka joylashtiriladi. Keyin u second() ni chaqiradi, u esa first() ning ustiga joylashtiriladi. Nihoyat, second() third() ni chaqiradi, u esa eng yuqoriga joylashtiriladi. Har bir funksiya tugashi bilan, u stekdan olib tashlanadi, avval third(), keyin second() va nihoyat first().

2. Web API'lar / Brauzer API'lari (Brauzerlar uchun) va C++ API'lari (Node.js uchun)

JavaScript'ning o'zi yagona oqimli bo'lsa-da, brauzer (yoki Node.js) fonda uzoq davom etadigan operatsiyalarni bajara oladigan kuchli API'larni taqdim etadi. Ushbu API'lar past darajadagi tilda, ko'pincha C++ da amalga oshiriladi va JavaScript dvigatelining bir qismi emas. Misollar:

• setTimeout(): Belgilangan kechikishdan so'ng funksiyani bajaradi.
• setInterval(): Belgilangan intervalda funksiyani takroran bajaradi.
• fetch(): Tarmoq so'rovlarini amalga oshirish uchun (masalan, API'dan ma'lumotlarni olish).
• DOM Hodisalari: Masalan, click, scroll, klaviatura hodisalari.
• requestAnimationFrame(): Animatsiyalarni samarali bajarish uchun.

Siz ushbu Web API'lardan birini (masalan, setTimeout()) chaqirganingizda, brauzer vazifani o'z zimmasiga oladi. JavaScript dvigateli uning tugashini kutmaydi. Buning o'rniga, API bilan bog'liq bo'lgan callback funksiyasi brauzerning ichki mexanizmlariga topshiriladi. Operatsiya tugagandan so'ng (masalan, taymer tugaydi yoki ma'lumotlar olinadi), callback funksiyasi navbatga qo'yiladi.

3. Callback Navbati (Vazifalar Navbati yoki Makrotask Navbati)

Callback Navbati - bu bajarilishga tayyor bo'lgan callback funksiyalarini saqlaydigan ma'lumotlar tuzilmasidir. Asinxron operatsiya (setTimeout callback'i yoki DOM hodisasi kabi) tugagach, unga bog'liq callback funksiyasi ushbu navbatning oxiriga qo'shiladi. Buni asosiy JavaScript oqimi tomonidan qayta ishlanishga tayyor bo'lgan vazifalar uchun kutish qatori deb o'ylang.

Muhimi, Event Loop Callback Navbatini faqat Chaqiruvlar Steki butunlay bo'sh bo'lganda tekshiradi. Bu davom etayotgan sinxron operatsiyalar uzilmasligini ta'minlaydi.

4. Mikrotask Navbati (Ishlar Navbati)

JavaScript'da yaqinda joriy etilgan Mikrotask Navbati Callback Navbatidagilarga qaraganda yuqoriroq ustuvorlikka ega bo'lgan operatsiyalar uchun callback'larni saqlaydi. Bular odatda Promise'lar va async/await sintaksisi bilan bog'liq.

Mikrotasklarga misollar:

• Promise'lardan kelgan callback'lar (.then(), .catch(), .finally()).
• queueMicrotask().
• MutationObserver callback'lari.

Event Loop Mikrotask Navbatiga ustuvorlik beradi. Chaqiruvlar Stekidagi har bir vazifa tugagandan so'ng, Event Loop Mikrotask Navbatini tekshiradi va Callback Navbatidan keyingi vazifaga o'tishdan yoki renderingni bajarishdan oldin barcha mavjud mikrotasklarni bajaradi.

Event Loop Asinxron Vazifalarni Qanday Boshqaradi

Event Loop'ning asosiy vazifasi Chaqiruvlar Steki va navbatlarni doimiy ravishda kuzatib borish, vazifalarning to'g'ri tartibda bajarilishini va ilovaning sezgir bo'lib qolishini ta'minlashdir.

Bu yerda uzluksiz sikl keltirilgan:

1. Chaqiruvlar Stekidagi Kodni Bajarish: Event Loop bajariladigan JavaScript kodi bor-yo'qligini tekshirishdan boshlaydi. Agar mavjud bo'lsa, uni bajaradi, funksiyalarni Chaqiruvlar Stekiga joylashtiradi va ular tugashi bilan olib tashlaydi.
2. Tugallangan Asinxron Operatsiyalarni Tekshirish: JavaScript kodi ishlayotganda, u Web API'lar (masalan, fetch, setTimeout) yordamida asinxron operatsiyalarni boshlashi mumkin. Ushbu operatsiyalar tugagach, ularning tegishli callback funksiyalari Callback Navbatiga (makrotasklar uchun) yoki Mikrotask Navbatiga (mikrotasklar uchun) joylashtiriladi.
3. Mikrotask Navbatini Qayta Ishlash: Chaqiruvlar Steki bo'sh bo'lgach, Event Loop Mikrotask Navbatini tekshiradi. Agar mikrotasklar mavjud bo'lsa, u Mikrotask Navbati bo'sh bo'lguncha ularni birma-bir bajaradi. Bu har qanday makrotask qayta ishlanishidan oldin sodir bo'ladi.
4. Callback Navbatini (Makrotask Navbatini) Qayta Ishlash: Mikrotask Navbati bo'sh bo'lgandan so'ng, Event Loop Callback Navbatini tekshiradi. Agar biron bir vazifa (makrotask) bo'lsa, u navbatdan birinchisini oladi, uni Chaqiruvlar Stekiga joylashtiradi va bajaradi.
5. Rendering (Brauzerlarda): Mikrotasklarni va makrotaskni qayta ishlagandan so'ng, agar brauzer rendering kontekstida bo'lsa (masalan, skript bajarilishi tugagandan so'ng yoki foydalanuvchi kiritishidan keyin), u rendering vazifalarini bajarishi mumkin. Ushbu rendering vazifalari ham makrotasklar sifatida qaralishi mumkin va ular ham Event Loop'ning rejalashtirishiga bo'ysunadi.
6. Takrorlash: Shundan so'ng Event Loop 1-qadamga qaytadi va Chaqiruvlar Steki va navbatlarni doimiy ravishda tekshiradi.

Bu uzluksiz sikl JavaScript'ga haqiqiy ko'p oqimliliksiz bir vaqtda bajarilayotgandek tuyuladigan operatsiyalarni boshqarishga imkon beradi.

Amaliy Misollar

Keling, Event Loop'ning xatti-harakatini ko'rsatadigan bir nechta amaliy misollar bilan buni tasvirlaylik.

1-Misol: setTimeout

            console.log('Boshlash');

setTimeout(function callback() {
  console.log('Timeout callback bajarildi');
}, 0);

console.log('Tugatish');

            

              
                Copy
              
            
          

Kutilayotgan Natija:

            Boshlash
Tugatish
Timeout callback bajarildi

            

              
                Copy
              
            
          

Tushuntirish:

• console.log('Boshlash'); darhol bajariladi va Chaqiruvlar Stekiga joylashtirilib/olib tashlanadi.
• setTimeout(...) chaqiriladi. JavaScript dvigateli callback funksiyasini va kechikishni (0 millisekund) brauzerning Web API'siga o'tkazadi. Web API taymerni ishga tushiradi.
• console.log('Tugatish'); darhol bajariladi va Chaqiruvlar Stekiga joylashtirilib/olib tashlanadi.
• Shu nuqtada Chaqiruvlar Steki bo'sh. Event Loop navbatlarni tekshiradi.
• setTimeout tomonidan o'rnatilgan taymer, hatto 0 kechikish bilan ham, makrotask hisoblanadi. Taymer tugashi bilan, function callback() {...} callback funksiyasi Callback Navbatiga joylashtiriladi.
• Event Loop Chaqiruvlar Steki bo'sh ekanligini ko'radi va keyin Callback Navbatini tekshiradi. U callback'ni topadi, uni Chaqiruvlar Stekiga joylashtiradi va bajaradi.

Bu yerdagi asosiy xulosa shundaki, hatto 0 millisekundlik kechikish ham callback darhol bajarilishini anglatmaydi. Bu hali ham asinxron operatsiya va u joriy sinxron kodning tugashini va Chaqiruvlar Stekining tozalanishini kutadi.

2-Misol: Promise'lar va setTimeout

Keling, Mikrotask Navbatining ustuvorligini ko'rish uchun Promise'larni setTimeout bilan birlashtiraylik.

            console.log('Boshlash');

setTimeout(function setTimeoutCallback() {
  console.log('setTimeout callback');
}, 0);

Promise.resolve().then(function promiseCallback() {
  console.log('Promise callback');
});

console.log('Tugatish');

            

              
                Copy
              
            
          

Kutilayotgan Natija:

            Boshlash
Tugatish
Promise callback
setTimeout callback

            

              
                Copy
              
            
          

Tushuntirish:

• 'Boshlash' konsolga chiqariladi.
• setTimeout o'zining callback'ini Callback Navbatiga rejalashtiradi.
• Promise.resolve().then(...) bajarilgan Promise yaratadi va uning .then() callback'i Mikrotask Navbatiga rejalashtiriladi.
• 'Tugatish' konsolga chiqariladi.
• Endi Chaqiruvlar Steki bo'sh. Event Loop avval Mikrotask Navbatini tekshiradi.
• U promiseCallback'ni topadi, uni bajaradi va 'Promise callback' ni konsolga chiqaradi. Mikrotask Navbati endi bo'sh.
• Keyin, Event Loop Callback Navbatini tekshiradi. U setTimeoutCallback'ni topadi, uni Chaqiruvlar Stekiga joylashtiradi va bajaradi, 'setTimeout callback' ni konsolga chiqaradi.

Bu mikrotasklar, masalan Promise callback'lari, makrotasklardan, masalan setTimeout callback'laridan oldin qayta ishlanishini aniq ko'rsatadi, hatto ikkinchisining kechikishi 0 bo'lsa ham.

3-Misol: Ketma-ket Asinxron Operatsiyalar

Ikkinchi so'rov birinchisiga bog'liq bo'lgan ikkita turli endpoint'dan ma'lumotlarni olishni tasavvur qiling.

            function fetchData(url) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(`Ma'lumotlar olinmoqda: ${url}`);
    setTimeout(() => {
      // Tarmoq kechikishini simulyatsiya qilish
      resolve(`${url} dan ma'lumotlar`);
    }, Math.random() * 1000 + 500); // 0.5s dan 1.5s gacha kechikishni simulyatsiya qilish
  });
}

async function processData() {
  console.log('Ma\'lumotlarni qayta ishlash boshlanmoqda...');

  try {
    const data1 = await fetchData('/api/users');
    console.log('Qabul qilindi:', data1);

    const data2 = await fetchData('/api/posts');
    console.log('Qabul qilindi:', data2);

    console.log('Ma\'lumotlarni qayta ishlash tugallandi!');
  } catch (error) {
    console.error('Ma\'lumotlarni qayta ishlashda xatolik:', error);
  }
}

processData();
console.log('Ma\'lumotlarni qayta ishlash boshlandi.');

            

              
                Copy
              
            
          

Potentsial Natija (olish tartibi tasodifiy taymautlar tufayli biroz farq qilishi mumkin):

            
Ma'lumotlarni qayta ishlash boshlanmoqda...
Ma'lumotlarni qayta ishlash boshlandi.
Ma'lumotlar olinmoqda: /api/users
// ... biroz kechikish ...
Qabul qilindi: /api/users dan ma'lumotlar
Ma'lumotlar olinmoqda: /api/posts
// ... biroz kechikish ...
Qabul qilindi: /api/posts dan ma'lumotlar
Ma'lumotlarni qayta ishlash tugallandi!

            

              
                Copy
              
            
          

Tushuntirish:

• processData() chaqiriladi va 'Ma'lumotlarni qayta ishlash boshlanmoqda...' konsolga chiqariladi.
• async funksiyasi birinchi await dan keyin bajarilishni davom ettirish uchun mikrotaskni o'rnatadi.
• fetchData('/api/users') chaqiriladi. Bu 'Ma'lumotlar olinmoqda: /api/users' ni konsolga chiqaradi va Web API'da setTimeout'ni ishga tushiradi.
• console.log('Ma'lumotlarni qayta ishlash boshlandi.'); bajariladi. Bu juda muhim: tarmoq so'rovlari bajarilayotgan paytda dastur boshqa vazifalarni bajarishda davom etadi.
• processData() ning dastlabki bajarilishi tugaydi va uning ichki asinxron davomi (birinchi await uchun) Mikrotask Navbatiga joylashtiriladi.
• Endi Chaqiruvlar Steki bo'sh. Event Loop processData() dan mikrotaskni qayta ishlaydi.
• Birinchi await ga duch kelinadi. fetchData callback'i (birinchi setTimeout dan) taymaut tugagandan so'ng Callback Navbatiga rejalashtiriladi.
• Event Loop keyin yana Mikrotask Navbatini tekshiradi. Agar boshqa mikrotasklar bo'lsa, ular bajariladi. Mikrotask Navbati bo'sh bo'lgach, u Callback Navbatini tekshiradi.
• fetchData('/api/users') uchun birinchi setTimeout tugagach, uning callback'i Callback Navbatiga joylashtiriladi. Event Loop uni oladi, bajaradi, 'Qabul qilindi: /api/users dan ma'lumotlar' ni konsolga chiqaradi va processData asinxron funksiyasini davom ettiradi, ikkinchi await ga duch keladi.
• Bu jarayon ikkinchi `fetchData` chaqiruvi uchun takrorlanadi.

Ushbu misol await ning async funksiyasining bajarilishini qanday to'xtatib turishini, boshqa kodning ishlashiga imkon berishini va keyin kutilgan Promise bajarilganda uni davom ettirishini ko'rsatadi. await kalit so'zi Promise'lar va Mikrotask Navbatidan foydalanib, asinxron kodni o'qilishi osonroq, ketma-ketga o'xshash tarzda boshqarish uchun kuchli vositadir.

Asinxron JavaScript uchun Eng Yaxshi Amaliyotlar

Event Loop'ni tushunish sizga samaraliroq va oldindan aytish mumkin bo'lgan JavaScript kodini yozish imkonini beradi. Quyida eng yaxshi amaliyotlar keltirilgan:

• Promise'lar va async/await'ni qabul qiling: Bu zamonaviy xususiyatlar asinxron kodni an'anaviy callback'larga qaraganda ancha toza va tushunarli qiladi. Ular Mikrotask Navbati bilan uzviy integratsiyalashib, bajarilish tartibi ustidan yaxshiroq nazoratni ta'minlaydi.
• Callback Do'zaxidan (Callback Hell) ehtiyot bo'ling: Callback'lar asosiy bo'lsa-da, chuqur ichma-ich joylashgan callback'lar boshqarib bo'lmaydigan kodga olib kelishi mumkin. Promise'lar va async/await bunga ajoyib qarshi vositadir.
• Navbatlarning Ustuvorligini Tushuning: Esda tutingki, mikrotasklar har doim makrotasklardan oldin qayta ishlanadi. Bu Promise'larni zanjirband qilganda yoki queueMicrotask dan foydalanganda muhimdir.
• Uzoq Davom Etadigan Sinxron Operatsiyalardan Qoching: Chaqiruvlar Stekida bajarilishi uchun sezilarli vaqt talab qiladigan har qanday JavaScript kodi Event Loop'ni bloklaydi. Og'ir hisob-kitoblarni boshqa joyga o'tkazing yoki agar kerak bo'lsa, haqiqiy parallel ishlov berish uchun Web Worker'lardan foydalanishni o'ylab ko'ring.
• Tarmoq So'rovlarini Optimallashtiring: fetch'dan samarali foydalaning. Tarmoq chaqiruvlari sonini kamaytirish uchun so'rovlarni birlashtirish yoki keshlash kabi usullarni ko'rib chiqing.
• Xatoliklarni Nazokat Bilan Boshqaring: Asinxron operatsiyalar davomida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan xatoliklarni boshqarish uchun async/await bilan try...catch bloklaridan va Promise'lar bilan .catch() dan foydalaning.
• Animatsiyalar uchun requestAnimationFrame'dan Foydalaning: Silliq vizual yangilanishlar uchun, requestAnimationFrame setTimeout yoki setInterval'ga qaraganda afzalroqdir, chunki u brauzerning qayta chizish sikli bilan sinxronlashadi.

Global Mulohazalar

JavaScript Event Loop tamoyillari universal bo'lib, joylashuvidan yoki oxirgi foydalanuvchilarning joylashuvidan qat'i nazar barcha dasturchilar uchun qo'llaniladi. Biroq, global mulohazalar mavjud:

• Tarmoq Kechikishi: Dunyoning turli qismlaridagi foydalanuvchilar ma'lumotlarni olishda turli xil tarmoq kechikishlariga duch kelishadi. Sizning asinxron kodingiz bu farqlarni nazokat bilan boshqarish uchun etarlicha mustahkam bo'lishi kerak. Bu to'g'ri taymautlar, xatoliklarni boshqarish va ehtimol zaxira mexanizmlarini joriy etishni anglatadi.
• Qurilma Unumdorligi: Ko'pgina rivojlanayotgan bozorlarda keng tarqalgan eski yoki kam quvvatli qurilmalar sekinroq JavaScript dvigatellariga va kamroq mavjud xotiraga ega bo'lishi mumkin. Resurslarni band qilmaydigan samarali asinxron kod hamma joyda yaxshi foydalanuvchi tajribasi uchun juda muhimdir.
• Vaqt Mintaqalari: Event Loop'ning o'zi vaqt mintaqalaridan bevosita ta'sirlanmasa-da, sizning JavaScript'ingiz o'zaro aloqada bo'lishi mumkin bo'lgan server tomonidagi operatsiyalarni rejalashtirish ta'sirlanishi mumkin. Agar tegishli bo'lsa, backend mantiqingiz vaqt mintaqasi konvertatsiyalarini to'g'ri boshqarishiga ishonch hosil qiling.
• Maxsus Imkoniyatlar (Accessibility): Asinxron operatsiyalaringiz yordamchi texnologiyalarga tayanadigan foydalanuvchilarga salbiy ta'sir ko'rsatmasligiga ishonch hosil qiling. Masalan, asinxron operatsiyalar tufayli yuzaga kelgan yangilanishlar ekran o'quvchilariga e'lon qilinishini ta'minlang.

Xulosa

JavaScript Event Loop JavaScript bilan ishlaydigan har qanday dasturchi uchun asosiy tushunchadir. Bu bizning veb-ilovalarimizga interaktiv, sezgir va unumdor bo'lish imkonini beruvchi, hatto vaqt talab qiladigan operatsiyalar bilan ishlaganda ham, ko'zga ko'rinmas qahramondir. Chaqiruvlar Steki, Web API'lar va Callback/Mikrotask Navbatlari o'rtasidagi o'zaro ta'sirni tushunib, siz yanada mustahkam va samarali asinxron kod yozish qudratiga ega bo'lasiz.

Siz oddiy interaktiv komponent yoki murakkab bir sahifali ilova yaratayotgan bo'lsangiz ham, Event Loop'ni o'zlashtirish global auditoriyaga ajoyib foydalanuvchi tajribasini taqdim etishning kalitidir. Bu yagona oqimli tilning bunday murakkab konkorrentlikka erisha olishi nafis dizaynning isbotidir.

Veb-dasturlashdagi sayohatingizni davom ettirar ekansiz, Event Loop'ni yodda tuting. Bu shunchaki akademik tushuncha emas; bu zamonaviy vebni harakatga keltiruvchi amaliy mexanizmdir.