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异步本地存储

异步本地存储 (Async local storage)

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 请求的整个生命周期或任何其他异步持续时间内存储数据。它类似于其他语言中的线程本地存储。”

简单来说,AsyncLocalStorage 允许您在执行异步函数时存储状态,并使其在该函数内的所有代码路径中可用。

基本示例

让我们通过实际操作来看看。首先,我们将创建一个新的 Node.js 项目(没有任何依赖项),并使用 AsyncLocalStorage 在模块之间共享状态,而不通过引用传递它。

您可以在 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 AsyncLocalStorage 的一个实例。

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 方法接受我们要共享的状态作为第一个参数,并接受一个回调函数作为第二个参数。此回调内的所有代码路径(包括导入的模块)都可以访问相同的状态。

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,我们将执行 run 方法三次而不等待它。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(`The user id is ${state.user.id}`)
}
}

步骤 5. 执行 main.js 文件

让我们运行 main.js 文件,看看 UserService 是否可以访问状态。

node main.js

为什么需要异步本地存储?

与 PHP 等其他语言不同,Node.js 不是线程语言。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。这允许您将状态存储在全局内存中,并在代码库的任何位置访问它。

在 Node.js 中,您不能拥有在 HTTP 请求之间隔离的全局状态,因为 Node.js 运行在单线程上并具有共享内存。因此,所有 Node.js 应用程序都通过参数传递数据来共享数据。

通过引用传递数据没有技术上的缺点。但是,它确实使代码变得冗长,特别是当您配置 APM 工具并且必须手动向它们提供请求数据时。

用法

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

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

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

启用后,您可以使用 HttpContext.getHttpContext.getOrFail 方法获取正在进行的请求的 HTTP 上下文实例。

在下面的示例中,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

如果使用 ALS 能让您的代码变得简单,并且您更喜欢全局访问而不是通过引用传递 HTTP 上下文,那么您可以使用它。

但是,请注意以下情况,这些情况很容易导致内存泄漏或程序行为不稳定。

顶层访问

不要在任何模块的顶层访问 ALS,因为 Node.js 中的模块是缓存的。

错误用法
在顶层将 HttpContext.getOrFail() 方法的结果赋值给变量,将保留对首次导入模块的请求的引用。

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

正确用法
相反,您应该将 getOrFail 方法调用移动到 index 方法内部。

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

在静态属性中

任何类的静态属性(不是方法)都会在模块导入后立即求值;因此,您不应该在静态属性中访问 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,您应该将 HttpContext.get 调用移动到方法内部或将属性转换为 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 })
}
}

事件处理器

事件处理器在 HTTP 请求完成后执行。因此,您应该避免尝试在其中访问 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()
})