التعامل مع تسلسل الوظائف غير المتزامنة في جافا سكريبت
تعد العمليات غير المتزامنة جزءًا أساسيًا من برمجة JavaScript الحديثة، مما يسمح بالتنفيذ غير المحظور في بيئات مثل المتصفحات وNode.js. ومع ذلك، فإن إدارة تدفق الوظائف غير المتزامنة التي تستدعي بعضها البعض يمكن أن تكون صعبة، خاصة عندما تريد انتظار الوظيفة النهائية في السلسلة دون إيقاف العملية برمتها.
في هذا السيناريو، غالبًا ما نعتمد على JavaScript غير متزامن/انتظار و وعود للتعامل مع التدفقات غير المتزامنة المعقدة. ولكن هناك حالات يكون فيها استخدام Promises أو انتظار كل استدعاء دالة غير مناسب، على سبيل المثال عندما يجب على البرنامج مواصلة التنفيذ دون انتظار استجابة فورية. وهذا يمثل تحديًا جديدًا للمطورين.
يوضح المثال الذي قدمته موقفًا شائعًا حيث يتم تشغيل العديد من الوظائف بشكل غير متزامن، ونحتاج إلى طريقة لاكتشاف وقت استدعاء الوظيفة الأخيرة. قد يكون استخدام الوعود التقليدية هنا مقيدًا لأنه يوقف وظيفة الاستدعاء، مما يجبرها على انتظار النتيجة بدلاً من مواصلة تدفقها.
في هذه المقالة، سنستكشف كيفية حل هذه المشكلة باستخدام JavaScript غير متزامن/انتظار آلية. سننظر في نهج عملي لضمان استمرار الوظيفة الرئيسية دون انتظار مباشر، مع الاستمرار في متابعة إكمال الوظيفة الأخيرة في السلسلة.
يأمر | مثال للاستخدام |
---|---|
setTimeout() | يتم استخدام هذه الوظيفة لتأخير تنفيذ الوظيفة لفترة زمنية محددة. في هذه الحالة، يعد ذلك أمرًا ضروريًا لمحاكاة السلوك غير المتزامن، مما يسمح باستدعاء الوظيفة التالية في السلسلة بعد تأخير دون حظر الخيط الرئيسي. |
async/await | يتم استخدام الكلمة الأساسية غير المتزامنة للإعلان عن وظائف غير متزامنة، بينما يوقف الانتظار التنفيذ مؤقتًا حتى يتم الوفاء بالوعد. يعد هذا النمط ضروريًا للتعامل مع سلاسل الوظائف غير المتزامنة في JavaScript دون حظر تنفيذ التعليمات البرمجية الأخرى بشكل مباشر. |
Promise | يتم استخدام كائن Promise لتمثيل الإكمال (أو الفشل) النهائي لعملية غير متزامنة. فهو يتيح تنفيذ تعليمات برمجية غير محظورة ويستخدم لضمان تنفيذ الوظيفة الأخيرة بالترتيب الصحيح، مع السماح للوظائف السابقة بالعمل بشكل غير متزامن. |
callback() | رد الاتصال هو دالة تم تمريرها كوسيطة إلى دالة أخرى، ويتم تنفيذها بمجرد اكتمال العملية غير المتزامنة. هنا، يتم استخدامه للسماح للوظائف بمواصلة التنفيذ دون إيقاف التدفق، والانتظار حتى يتم استدعاء الوظيفة الأخيرة في التسلسل. |
EventEmitter | في حل Node.js، يتم استخدام EventEmitter لإنشاء الأحداث المخصصة والاستماع إليها والتعامل معها. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية عند إدارة سير العمل غير المتزامن، حيث يمكن للأحداث تشغيل الوظائف دون استدعائها مباشرة. |
emit() | ترسل طريقة EventEmitter هذه إشارة بحدوث حدث ما. فهو يسمح بالبرمجة غير المتزامنة المستندة إلى الأحداث، كما في المثال حيث تقوم إحدى الوظائف بتشغيل الوظيفة التالية عن طريق إرسال حدث. |
on() | يتم استخدام طريقة on() الخاصة بـ EventEmitter لربط مستمعي الأحداث بأحداث معينة. عند إطلاق الحدث، يتم تنفيذ وظيفة المستمع، مما يضمن اكتمال العمليات غير المتزامنة بالترتيب الصحيح. |
resolve() | تُعد طريقة Resolve () جزءًا من واجهة برمجة تطبيقات Promise، وتُستخدم لحل الوعد بمجرد اكتمال العملية غير المتزامنة. إنه مفتاح الإشارة إلى نهاية سلسلة غير متزامنة دون حظر تعليمات برمجية أخرى. |
await | تم وضعه قبل الوعد، ويتوقف مؤقتًا عن تنفيذ وظيفة غير متزامنة حتى يتم حل الوعد. يؤدي هذا إلى منع حظر التعليمات البرمجية الأخرى مع ضمان انتهاء تنفيذ الوظيفة الأخيرة في السلسلة قبل المتابعة. |
فهم التعامل مع الوظائف غير المتزامنة مع عدم المزامنة/الانتظار وعمليات الاسترجاعات
يستخدم البرنامج النصي الأول غير متزامن/انتظار لإدارة تنفيذ الوظائف غير المتزامنة. ال غير متزامن تسمح الكلمة الأساسية للوظائف بإرجاع الوعد، مما يسهل التعامل مع العمليات غير المتزامنة بشكل تسلسلي. في هذه الحالة، تكون الدالة functionFirst مسؤولة عن استدعاء functionSecond بشكل غير متزامن setTimeout. على الرغم من أن functionFirst لا تنتظر انتهاء functionSecond، إلا أننا نستخدمها انتظر في الوظيفة الرئيسية للتأكد من أن مؤشر الترابط الرئيسي ينتظر إكمال جميع العمليات غير المتزامنة قبل المتابعة. يوفر هذا تحكمًا أفضل في تدفق الأحداث غير المتزامنة مع الحفاظ على السلوك غير المحظور في JavaScript.
الميزة الرئيسية لهذا النهج هي أنه يمكننا التعامل مع التدفقات غير المتزامنة المعقدة دون عرقلة تنفيذ الوظائف الأخرى. بدلاً من إجبار البرنامج على الانتظار عند كل استدعاء دالة، يسمح async/await للتعليمة البرمجية بمواصلة التنفيذ أثناء انتظار حل الوعود في الخلفية. يؤدي ذلك إلى تحسين الأداء والحفاظ على استجابة واجهة المستخدم في تطبيقات الواجهة الأمامية. يحاكي التأخير في كل وظيفة مهمة غير متزامنة فعلية، مثل طلب الخادم أو استعلام قاعدة البيانات. يتم حل آلية الوعد عند تنفيذ جميع الوظائف في السلسلة، مما يضمن ظهور بيان السجل النهائي فقط بعد الانتهاء من كل شيء.
وفي الحل الثاني نستخدم الاسترجاعات لتحقيق تدفق غير متزامن مماثل غير قابل للحظر. عندما يتم استدعاء الدالة functionFirst، فإنها تطلق الدالة functionSecond وتعود فورًا دون انتظار اكتمالها. تساعد وظيفة رد الاتصال التي تم تمريرها كوسيطة في التحكم في التدفق عن طريق تشغيل الوظيفة التالية في السلسلة عند انتهاء الوظيفة الحالية. يعد هذا النمط مفيدًا بشكل خاص في البيئات التي نحتاج فيها إلى مزيد من التحكم المباشر في ترتيب التنفيذ دون استخدام الوعود أو عدم المزامنة/الانتظار. ومع ذلك، يمكن أن تؤدي عمليات الاسترجاعات إلى "جحيم رد الاتصال" عند التعامل مع سلاسل عميقة من العمليات غير المتزامنة.
وأخيرا، يستخدم الحل الثالث Node.js EventEmitter للتعامل مع المكالمات غير المتزامنة بطريقة أكثر تطوراً. من خلال إرسال أحداث مخصصة بعد انتهاء كل وظيفة غير متزامنة، نكتسب التحكم الكامل في وقت تشغيل الوظيفة التالية. تعتبر البرمجة المبنية على الأحداث فعالة بشكل خاص في البيئات الخلفية، لأنها تسمح بتعليمات برمجية أكثر قابلية للتطوير والصيانة عند التعامل مع عمليات متعددة غير متزامنة. ال تنبعث ترسل الطريقة إشارات عند وقوع أحداث معينة، ويتعامل المستمعون مع هذه الأحداث بشكل غير متزامن. تضمن هذه الطريقة أن الوظيفة الرئيسية تستمر فقط بمجرد تنفيذ الوظيفة الأخيرة في السلسلة، مما يوفر نهجًا أكثر نمطية وقابلية لإعادة الاستخدام لإدارة المهام غير المتزامنة.
غير متزامن/انتظار: ضمان الاستمرار دون انتظار مباشر في مكالمات JavaScript غير المتزامنة
حل الواجهة الأمامية باستخدام JavaScript الحديث (مع عدم المزامنة/الانتظار)
// Solution 1: Using async/await with Promises in JavaScript
async function functionFirst() {
console.log('First is called');
setTimeout(functionSecond, 1000);
console.log('First fired Second and does not wait for its execution');
return new Promise(resolve => {
setTimeout(resolve, 2000); // Set timeout for the entire chain to complete
});
}
function functionSecond() {
console.log('Second is called');
setTimeout(functionLast, 1000);
}
function functionLast() {
console.log('Last is called');
}
async function functionMain() {
await functionFirst();
console.log('called First and continue only after Last is done');
}
functionMain();
التعامل مع السلاسل غير المتزامنة باستخدام عمليات الاسترجاعات للتدفق غير المحظور
نهج الواجهة الأمامية باستخدام وظائف رد الاتصال في JavaScript عادي
// Solution 2: Using Callbacks to Manage Asynchronous Flow Without Blocking
function functionFirst(callback) {
console.log('First is called');
setTimeout(() => {
functionSecond(callback);
}, 1000);
console.log('First fired Second and does not wait for its execution');
}
function functionSecond(callback) {
console.log('Second is called');
setTimeout(() => {
functionLast(callback);
}, 1000);
}
function functionLast(callback) {
console.log('Last is called');
callback();
}
function functionMain() {
functionFirst(() => {
console.log('called First and continue only after Last is done');
});
}
functionMain();
استخدام بواعث الأحداث للتحكم الكامل في التدفق غير المتزامن
نهج الواجهة الخلفية باستخدام Node.js وEvent Emitters للتحكم في التدفق غير المتزامن
// Solution 3: Using Node.js EventEmitter to Handle Asynchronous Functions
const EventEmitter = require('events');
const eventEmitter = new EventEmitter();
function functionFirst() {
console.log('First is called');
setTimeout(() => {
eventEmitter.emit('secondCalled');
}, 1000);
console.log('First fired Second and does not wait for its execution');
}
function functionSecond() {
console.log('Second is called');
setTimeout(() => {
eventEmitter.emit('lastCalled');
}, 1000);
}
function functionLast() {
console.log('Last is called');
}
eventEmitter.on('secondCalled', functionSecond);
eventEmitter.on('lastCalled', functionLast);
function functionMain() {
functionFirst();
eventEmitter.on('lastCalled', () => {
console.log('called First and continue only after Last is done');
});
}
functionMain();
تقنيات متقدمة لإدارة تنفيذ الوظائف غير المتزامنة في JavaScript
أثناء الاستخدام غير متزامن/انتظار و الاسترجاعات فعالة في التعامل مع التدفقات غير المتزامنة في JavaScript، وهناك أداة قوية أخرى تستحق الاهتمام وهي استخدام JavaScript مولدات جنبا إلى جنب مع وظيفة غير متزامنة. تسمح لك وظيفة المولد بإعادة التحكم إلى المتصل، مما يجعلها مثالية للتعامل مع العمليات التكرارية. عن طريق اقتران المولدات مع وعود، يمكنك إيقاف التنفيذ مؤقتًا واستئنافه بطريقة أكثر تحكمًا، مما يوفر طبقة أخرى من المرونة لسير العمل غير المتزامن.
يمكن أن تكون المولدات مفيدة بشكل خاص في السيناريوهات التي تحتاج فيها إلى مزيد من التحكم الدقيق في استدعاءات الوظائف غير المتزامنة. إنها تعمل من خلال السماح لك بتنفيذ التنفيذ عند نقاط محددة وانتظار إشارة خارجية أو استئناف حل الوعد. يعد هذا مفيدًا في الحالات التي يكون لديك فيها تبعيات معقدة بين الوظائف أو تتطلب عمليات غير محظورة عبر خطوات متعددة. بالرغم من غير متزامن/انتظار غالبًا ما يكون الأمر أبسط، فاستخدام المولدات يمنحك القدرة على التحكم في التدفق غير المتزامن بطريقة أكثر تخصيصًا.
هناك اعتبار مهم آخر وهو معالجة الأخطاء في التعليمات البرمجية غير المتزامنة. على عكس العمليات المتزامنة، يجب اكتشاف الأخطاء في الوظائف غير المتزامنة حاول/قبض الكتل أو عن طريق التعامل مع الوعود المرفوضة. من المهم دائمًا تضمين معالجة مناسبة للأخطاء في سير العمل غير المتزامن، حيث يضمن ذلك أنه في حالة فشل إحدى الوظائف في السلسلة، فلن يؤدي ذلك إلى تعطيل التطبيق بأكمله. ستسمح لك إضافة آليات التسجيل إلى عملياتك غير المتزامنة أيضًا بتتبع الأداء وتشخيص المشكلات في التدفقات غير المتزامنة المعقدة.
أسئلة شائعة حول الوظائف غير المتزامنة/الانتظار وغير المتزامنة
- ما هو الفرق بين async/await و Promises؟
- async/await هو السكر النحوي المبني فوق Promises، مما يسمح لكود غير متزامن أنظف وأكثر قابلية للقراءة. بدلاً من السلاسل .then()، تستخدمه await لإيقاف تنفيذ الوظيفة مؤقتًا حتى Promise يحل.
- هل يمكنني الخلط async/await و callbacks؟
- نعم، يمكنك استخدام كليهما في نفس قاعدة التعليمات البرمجية. ومع ذلك، من المهم التأكد من أن وظائف رد الاتصال لا تتعارض مع Promises أو async/await الاستخدام، مما قد يؤدي إلى سلوك غير متوقع.
- كيف أتعامل مع الأخطاء في async وظائف؟
- يمكنك التفاف الخاص بك await المكالمات داخل أ try/catch block لاكتشاف أي أخطاء تحدث أثناء التنفيذ غير المتزامن، مما يضمن استمرار تشغيل تطبيقك بسلاسة.
- ما هو دور EventEmitter في رمز غير متزامن؟
- ال EventEmitter يسمح لك بإصدار أحداث مخصصة والاستماع إليها، مما يوفر طريقة منظمة للتعامل مع المهام غير المتزامنة المتعددة في Node.js.
- ماذا يحدث إذا لم أستخدمه await في async وظيفة؟
- إذا كنت لا تستخدم await، سيستمر تنفيذ الوظيفة دون انتظار Promise لحلها، مما قد يؤدي إلى نتائج غير متوقعة.
الأفكار النهائية حول التحكم في التدفق غير المتزامن في JavaScript
قد تكون إدارة التدفقات غير المتزامنة أمرًا صعبًا، خاصة عندما تقوم الوظائف بتشغيل بعضها البعض. يساعد استخدام async/await مع Promises على ضمان تشغيل البرنامج بسلاسة دون أي حظر غير ضروري، مما يجعله مثاليًا للمواقف التي تتطلب انتظار اكتمال سلاسل الوظائف.
يضيف دمج الأساليب المستندة إلى الأحداث أو عمليات الاسترجاعات مستوى آخر من التحكم لحالات استخدام محددة، مثل إدارة طلبات الخادم أو التعامل مع العمليات المعقدة. ويضمن الجمع بين هذه التقنيات قدرة المطورين على إنشاء تطبيقات فعالة وسريعة الاستجابة، حتى عند التعامل مع عمليات غير متزامنة متعددة.
المصادر والمراجع للتعامل مع الوظائف غير المتزامنة في JavaScript
- يشرح استخدام async/await وPromises في تطبيقات JavaScript الحديثة: MDN Web Docs: وظيفة غير متزامنة
- تفاصيل حول التعامل مع الأحداث غير المتزامنة باستخدام Node.js EventEmitter: وثائق Node.js EventEmitter
- يناقش عمليات الاسترجاعات ودورها في البرمجة غير المتزامنة: معلومات جافا سكريبت: عمليات الاسترجاعات
- نظرة عامة على معالجة الأخطاء في العمليات غير المتزامنة باستخدام المحاولة/الالتقاط: MDN Web Docs: حاول...التقط