异步本地存储

异步本地存储

根据 Node.js 官方文档:“AsyncLocalStorage 用于在回调和 Promise 链中创建异步状态。它允许在 Web 请求或其他任何异步过程的整个生命周期内存储数据。它类似于其他语言中的线程本地存储。”

为了简化解释,AsyncLocalStorage 允许在执行异步函数时存储一个状态,并使该状态在该函数内的所有代码路径中可用。

基本示例

让我们来看看它的实际应用。首先,我们将创建一个新的 Node.js 项目(不依赖任何库),并使用 AsyncLocalStorage 在模块之间共享状态,而无需通过引用传递。

你可以在 als-basic-example GitHub 仓库中找到此示例的最终代码。

步骤 1. 创建新项目

npm init --yes

打开 package.json 文件,并将模块系统设置为 ESM。

{
"type": "module"
}

步骤 2. 创建 AsyncLocalStorage 实例

创建一个名为 storage.js 的文件,该文件创建并导出一个 AsyncLocalStorage 实例。

storage.js
import { AsyncLocalStorage } from 'async_hooks'
export const storage = new AsyncLocalStorage()

步骤 3. 在 storage.run 中执行代码

创建一个名为 main.js 的入口点文件。在此文件中,导入在 ./storage.js 文件中创建的 AsyncLocalStorage 实例。

storage.run 方法接受我们想要共享的状态作为第一个参数,以及一个回调函数作为第二个参数。此回调函数内的所有代码路径(包括导入的模块)都将访问相同的状态。

main.js
import { storage } from './storage.js'
import UserService from './user_service.js'
import { setTimeout } from 'node:timers/promises'
async function run(user) {
const state = { user }
return storage.run(state, async () => {
await setTimeout(100)
const userService = new UserService()
await userService.get()
})
}

为了演示,我们将三次执行 run 方法,而不等待其完成。将以下代码粘贴到 main.js 文件的末尾。

main.js
run({ id: 1 })
run({ id: 2 })
run({ id: 3 })

步骤 4. 从 user_service 模块访问状态

最后,让我们在 user_service 模块中导入存储实例并访问当前状态。

user_service.js
import { storage } from './storage.js'
export class UserService {
async get() {
const state = storage.getStore()
console.log(`用户 ID 是 ${state.user.id}`)
}
}

步骤 5. 执行 main.js 文件

让我们运行 main.js 文件,看看 UserService 是否能访问状态。

node main.js

为什么需要异步本地存储?

与其他语言(如 PHP)不同,Node.js 不是一种多线程语言。在 PHP 中,每个 HTTP 请求都会创建一个新线程,每个线程都有自己的内存。这允许你在全局内存中存储状态,并在代码库中的任何地方访问它。

在 Node.js 中,你不能在 HTTP 请求之间隔离全局状态,因为 Node.js 在单个线程上运行并且具有共享内存。因此,所有 Node.js 应用程序都通过参数传递数据来共享数据。

通过引用传递数据在技术上没有缺点。但是,它确实会使代码变得冗长,尤其是在配置 APM 工具时,需要手动向他们提供请求数据。

使用方法

AdonisJS 在 HTTP 请求期间使用 AsyncLocalStorage,并将 HTTP 上下文 作为状态共享。因此,你可以在应用程序中全局访问 HTTP 上下文。

首先,你必须在 config/app.ts 文件中启用 useAsyncLocalStorage 标志。

config/app.ts
export const http = defineConfig({
useAsyncLocalStorage: true,
})

启用后,你可以使用 HttpContext.getHttpContext.getOrFail 方法来获取当前请求的 HTTP 上下文实例。

在以下示例中,我们在 Lucid 模型中获取上下文。

import { HttpContext } from '@adonisjs/core/http'
import { BaseModel } from '@adonisjs/lucid'
export default class Post extends BaseModel {
get isLiked() {
const ctx = HttpContext.getOrFail()
const authUserId = ctx.auth.user.id
return !!this.likes.find((like) => {
return like.userId === authUserId
})
}
}

注意事项

如果你认为使用 ALS 能使代码更简洁,并且你更倾向于全局访问而不是通过引用传递 HTTP 上下文,那么你可以使用 ALS。

然而,请注意以下情况,这些情况很容易导致内存泄漏或程序不稳定。

顶级访问

不要在任何模块的顶级访问 ALS,因为 Node.js 中的模块是缓存的。

错误用法
在顶级将 HttpContext.getOrFail() 方法的结果赋值给变量,将持有对首次导入该模块的请求的引用。

import { HttpContext } from '@adonisjs/core/http'
const ctx = HttpContext.getOrFail()
export default class UsersController {
async index() {
ctx.request
}
}

正确用法
相反,你应该将 getOrFail 方法调用移到 index 方法内。

import { HttpContext } from '@adonisjs/core/http'
export default class UsersController {
async index() {
const ctx = HttpContext.getOrFail()
}
}

静态属性内

任何类的静态属性在模块被导入时立即求值;因此,你不应在静态属性内访问 HTTP 上下文。

错误用法

import { HttpContext } from '@adonisjs/core/http'
import { BaseModel } from '@adonisjs/lucid'
export default class User extends BaseModel {
static connection = HttpContext.getOrFail().tenant.name
}

正确用法
相反,你应该将 HttpContext.get 调用移到方法内,或将属性转换为 getter。

import { HttpContext } from '@adonisjs/core/http'
import { BaseModel } from '@adonisjs/lucid'
export default class User extends BaseModel {
static query() {
const ctx = HttpContext.getOrFail()
return super.query({ connection: tenant.connection })
}
}

事件处理程序

事件处理程序在 HTTP 请求完成后执行。因此,你应该避免在其中尝试访问 HTTP 上下文。

import emitter from '@adonisjs/core/services/emitter'
export default class UsersController {
async index() {
const user = await User.create({})
emitter.emit('new:user', user)
}
}

避免在事件监听器中使用

import { HttpContext } from '@adonisjs/core/http'
import emitter from '@adonisjs/core/services/emitter'
emitter.on('new:user', () => {
const ctx = HttpContext.getOrFail()
})