اشتباهات رایج در راه اندازی پروژه های Node.js
پرینت این مقاله
در این آموزش به اشتباهات رایج هنگام راه اندازی پروژه های Node.js پرداخته می شود. آشنایی با این موارد می تواند به راه اندازی کارآمد و بدون خطا پروژه های شما کمک نماید.
1- مسدود کردن حلقه رویداد (event loop)
حلقه رویداد (event loop) یکی از بخش های اصلی Node.js است که مسئولیت مدیریت عملیات های غیرهمزمان (Asynchronous) را دارد و به Node.js اجازه می دهد تا به صورت کارآمد و بدون مسدودسازی، چندین درخواست را همزمان مدیریت کند. اما اگر کد زمان زیادی برای اجرا نیاز داشته باشد (مثلاً یک محاسبه سنگین)، این امر می‌تواند حلقه رویداد را مسدود نماید. در نتیجه، سایر درخواست ها تا پایان اجرای آن کد، منتظر می مانند و این انتظار باعث کاهش عملکرد و پاسخ دهی برنامه می شود.
برای مثال به قطعه کد زیر دقت نمایید:
app.get('/blocking', (req, res) => {
let sum = 0;
for (let i = 0; i < 1000000000; i++) {
sum += i;
}
res.send(`The sum is ${sum}`);
});
در کد فوق، یک حلقه سنگین اجرا می گردد که حلقه رویداد را مسدود می کند و باعث انتظار سایر درخواست‌ها تا پایان این محاسبه می شود.
برای جلوگیری از این مشکل، باید از برنامه‌نویسی غیرهمزمان (asynchronous) مانند عملیات‌های غیر مسدودکننده (Non-blocking I/O)، انتقال کارهای سنگین محاسباتی به Worker Threads یا فرآیندهای جداگانه و توابعی مانند setImmediate یا process.nextTick استفاده کنید تا مطمئن شوید حلقه رویداد مسدود نمی گردد.
.webp)
تصویر(1)
2- مدیریت خطای نامناسب
مدیریت خطاها یک بخش حیاتی در هر زبان برنامه نویسی، از جمله Node.js، است. اگر خطاها به درستی مدیریت نشوند، ممکن است برنامه رفتار غیرقابل پیش بینی از خود نشان دهد یا حتی crash کند.
در Node.js، خطاها می توانند به شکل های مختلفی مانند استثناهای همزمان (Synchronous Exceptions)، خطاهای غیرهمزمان (Asynchronous Errors) و خطاهای تولید شده توسط کتابخانه های شخص ثالث (Third-party Libraries) رخ دهند.
توسعه دهندگان مبتدی اغلب در مدیریت این خطاها دچار مشکل می شوند و ممکن است از مکانیزم های مناسب برای رسیدگی به آن ها استفاده نکنند.
برای مثال به قطعه کد زیر دقت نمایید:
app.get('/error', (req, res) => {
try {
throw new Error('An error occurred');
} catch (err) {
console.error(err);
res.status(500).send('An error occurred');
}
});
در مثال فوق، از try-catch برای مدیریت یک خطای همزمان استفاده شده است. اما این روش برای خطاهای غیرهمزمان (مانند خطاهای درون callback ها یا درخواست‌های دیتابیس) کارآمد نیست، زیرا try-catch نمی تواند خطاهای غیرهمزمان را تشخیص دهد. برای مدیریت صحیح خطاهای غیرهمزمان، توسعه دهندگان Node.js باید چگونگی استفاده از Callback های Error-First را بیاموزند.
همچنین توسعه دهندگان می بایست نحوه استفاده از Promise ها و سینتکس async/await نیز آشنایی داشته باشند. این موارد روشی شهودی تر و قابل درک تر برای مدیریت خطاهای غیرهمزمان ارائه می دهند.
علاوه بر این، توسعه دهندگان باید با خطاها آشنا شوند تا از رفع و مدیریت خطاها در سطح مناسب اطمینان حاصل گردد. این کار را می توان با استفاده از مکانیزم‌های داخلی مدیریت خطا در Node.js، مانند رویدادهای زیر انجام داد.
process.on('uncaughtException')
process.on('unhandledRejection')
توسعه دهندگان Node.js با مدیریت صحیح خطاها اطمینان حاصل می کنند که برنامه های آنها قوی تر، پایدارتر و دارای قابلیت نگهداری بهتری خواهند بود و تجربه کاربری مناسب تری ارائه می دهند.
3- بسته نشدن اتصالات پایگاه داده
بستن اتصالات پایگاه داده، زمانی که دیگر نیازی به آنها نیست، اهمیت بسیار بالایی دارد و باز گذاشتن آنان یکی از رایج ترین اشتباهات توسعه دهندگان Node.js می باشد.
نشت اتصال (Connection Leak) زمانی اتفاق می‌افتد که یک اتصال باز، بسته نمی شود و این امر منجر به افزایش تعداد اتصالات باز می گردد. با افزایش اتصالات باز منابع سرور پایگاه داده مصرف می گردد و در نتیجه باعث عدم پاسخگویی آن خواهد شد. لازم به ذکر است، این مشکل می تواند باعث افزایش تعداد درخواست های ارسالی به سرور و کاهش عملکرد کلی سیستم شود. یکی از رایج ترین دلایلی که منجر می گردد، اتصالات دیتابیس بسته نشوند، عدم مدیریت خطا ها به صورت مناسب است. هنگامی که خطایی رخ میدهد و اتصال بسته نمی شود، نشت اتصال (Connection Leak) رخ میدهد.
دلیل دیگر، عدم استفاده از Connection Pooling است. Connection Pooling به جای ایجاد اتصال (Connection) جدید برای هر درخواست، امکان استفاده از اتصالات باز قبلی را فراهم می کند. این روش بهینه تر بوده و از ایجاد اتصالات اضافی جلوگیری می نماید.
برای بستن صحیح اتصالات پایگاه داده در Node.js، توسعه دهندگان می توانند از متدهای end یا destroy استفاده نمایند. این متدها اتصال را می بندند و هرگونه منابع مرتبط با آن را آزاد می کنند.
علاوه بر این، توسعه دهندگان می توانند از کتابخانه‌های Connection Pooling مانند generic-pool یا pg-pool برای مدیریت اتصالات بهره ببرند. این روش ها به بهبود عملکرد و جلوگیری از نشت اتصالات کمک می کنند. راه‌حل دیگر این است که از بلوک try-catch برای مدیریت خطاهای احتمالی هنگام کار با پایگاه داده استفاده کنید و اتصال را در بخش catch ببندید.
در نتیجه، بستن صحیح اتصالات پایگاه داده در Node.js برای اطمینان از پایداری و عملکرد برنامه بسیار حیاتی است. توسعه‌دهندگان باید از مشکلات رایج مانند نشت اتصالات و مدیریت نادرست خطاها آگاه باشند و از بهترین روش ها مانند استفاده از متدهای end یا destroy یا کتابخانه‌های Connection Pooling برای مدیریت موثر این اتصالات استفاده کنند.
4- عدم مدیریت مناسب نشت حافظه (Memory leaks)
4- عدم مدیریت مناسب نشت حافظه (Memory leaks)
.webp)
تصویر(2)
زمانی که یک برنامه به‌طور مداوم حافظه زیادی مصرف می‌کند و پس از استفاده، این حافظه آزاد نمی گردد، نشت حافظه (Memory leaks) رخ می دهد. در Node.js، نشت حافظه می تواند به دلیل آزاد نشدن صحیح منابعی مانند Event Listeners، Timers و اتصالات پایگاه داده (Database Connections) ایجاد گردد.
توسعه‌دهندگان می توانند از یک Memory Profiler برای شناسایی علت نشت حافظه بهره ببرند. علاوه بر این آن ها باید در استفاده از Event Listeners و Timers نهایت دقت را بکار گیرند و از آزاد شدن منابع اطمینان حاصل نمایند. این کار به حفظ کارایی و پایداری برنامه کمک می کند.
5- استفاده نادرست از پکیج‌های npm
npm (مخفف Node Package Manager) یک سیستم مدیریت پکیج برای Node.js است که به توسعه دهندگان اجازه نصب کتابخانه ها و ماژول های مورد نیاز را می دهد. npm اشتراک گذاری و استفاده مجدد از کدها را ساده می کند و یک ابزار ضروری برای هر توسعه دهنده Node.js محسوب می شود. با این حال، استفاده نادرست از پکیج‌های npm می تواند منجر به مشکلات متعددی مانند آسیب پذیری های امنیتی، Dependency Conflicts و عملکرد ضعیف برنامه شود.
بروز نکردن پکیج های npm می تواند منجر به آسیب پذیری های امنیتی و باگ هایی شود که عملکرد برنامه را تحت تأثیر قرار می دهند. مدیریت نادرست وابستگی ها (Dependencies) نیز می‌تواند باعث ناسازگاری (Conflicts) گردد و در نتیجه نگهداری و توسعه برنامه را دشوار کند.
توسعه دهندگان می توانند برای استفاده صحیح از پکیج های npm در Node.js، دستور npm outdated را استفاده کنند تا پکیج های قدیمی بررسی و به‌طور منظم بروز شوند. همچنین باید از دستور npm audit برای بررسی آسیب پذیری ها در پکیج های نصب شده استفاده و به محض انتشار نسخه های جدید، آن ها را بروزرسانی کنند.
6- استفاده نامناسب از promise ها
Promise ها یک روش برای مدیریت عملیات های غیرهمزمان (Asynchronous) در JavaScript و Node.js هستند. آنها یک ساختار منظم تر و قابل درک تر برای کار با کدهای غیرهمزمان نسبت به Callbackها ارائه می دهند. یک Promise می تواند مقداری را نشان دهد که ممکن است هنوز موجود نباشد، اما در آینده (در زمانی مشخص) موجود خواهد بود.
با این حال، استفاده نادرست از Promise ها می تواند منجر به مشکلاتی مانند رد شدن و شکست خوردن Promise های مدیریت نشده، عملکرد ضعیف و دشواری در دیباگ کردن شود.
یک خطای رایج در استفاده از Promise ها عدم مدیریت صحیح Promise های شکست خورده و رد شده است. وقتی یک Promise شکست خورده مدیریت نگردد، می تواند منجر به رفتارهای غیرمنتظره شده و شناسایی و رفع اشکالات را دشوار کند. یک اشتباه رایج دیگر عدم استفاده از قابلیت مدیریت خطا (error-handling) در Promise ها است.
برای استفاده صحیح از Promise ها در Node.js، توسعه دهندگان می توانند از متد ()catch. برای مدیریت Promise های شکست خورده و از متد ()then. برای مدیریت نتایج موفقیت آمیز استفاده کنند. علاوه بر این، باید از قابلیت داخلی مدیریت خطا در Promise ها نیز استفاده شود، به این صورت که یک Promise رد شده و شکست خورده را به بلوک catch منتقل نمایند.
در نتیجه، استفاده صحیح از Promise ها در Node.js برای اطمینان از پایداری و خوانایی برنامه بسیار مهم است.
.webp)
تصویر(3)
7- استفاده نادرست از Event Emitter ها
Event Emitter ها یک ویژگی کلیدی در Node.js هستند که به توسعه دهندگان اجازه می دهند Event های سفارشی ایجاد و آن ها را به روش non-blocking مدیریت نمایند. Event Emitter ها اشیایی هستند که Event ها را منتشر می کنند و به توسعه دهندگان امکان ایجاد سیستم هایی با اتصال loosely-coupled را می دهند، جایی که بخش های مختلف برنامه می توانند بدون وابستگی مستقیم به یکدیگر، با هم ارتباط برقرار نمایند.
با این حال، استفاده نادرست از Event Emitter ها می تواند منجر به مشکلات متعددی مانند نشت حافظه (memory leaks)، عملکرد ضعیف و دشواری در اشکال زدایی (debugging) شود. یک خطای رایج در استفاده از Event Emitter ها عدم حذف صحیح شنوندگان رویداد (event listeners) است. وقتی یک listeners پس از اتمام رویداد حذف نشود، همچنان به مصرف حافظه ادامه می دهد. این موضوع می تواند منجر به نشت حافظه (memory leaks) و عملکرد ضعیف گردد. خطای دیگر این است که به شنوندگان رویداد، context مناسبی ارائه نمی گردد، این امر درک هدف رویداد را دشوار کرده و باعث سردرگمی می شود.
برای استفاده صحیح از Event Emitter ها در Node.js، توسعه دهندگان می توانند از متد ()removeListener برای حذف شنوندگان رویداد (event listeners) استفاده کنند. علاوه بر این، توسعه دهندگان باید از متد "once" نیز استفاده نمایند. این متد به طور خودکار شنونده (listeners) را پس از فراخوانی حذف می کند.
8- استفاده نادرست از streams
Stream ها یکی از ویژگی های اصلی Node.js هستند که به توسعه دهندگان اجازه می دهند حجم زیادی از داده ها را به روش non-blocking مدیریت نمایند. Stream ها روشی برای خواندن و نوشتن داده ها به صورت تدریجی فراهم می‌کنند. این ویژگی آنها را برای مدیریت فایل های بزرگ، داده‌های شبکه و سایر مجموعه داده های حجیم مفید می سازد.
متاسفانه استفاده نادرست از Stream ها می‌تواند منجر به مشکلات متعددی گردد. این مشکلات شامل عملکرد ضعیف، نشت حافظه (memory leaks) و دشواری در اشکال زدایی (debugging) می شوند.
یک اشتباه رایج در استفاده از Stream ها عدم مدیریت صحیح Backpressure ها می باشد. فشار معکوس (Backpressure) زمانی اتفاق می افتد که سرعت نوشتن داده ها در یک Stream بیشتر از سرعت خواندن آن ها باشد. این موضوع می تواند منجر به نشت حافظه (memory leaks) و عملکرد ضعیف شود. اشتباه دیگر عدم مدیریت مناسب چرخه حیات Stream ها می باشد که این امر باعث رفتارهای غیرمنتظره شده و شناسایی و رفع اشکالات را دشوار می کند.
برای استفاده صحیح از Stream ها در Node.js، توسعه دهندگان می توانند از متد "pipe" برای مدیریت Backpressure جهت کنترل جریان داده ها بین Stream ها استفاده کنند. همچنین آن ها باید از رویداد "end" برای بستن و پاک سازی Stream ها نیز بهره ببرند.
9- ساختاردهی(structuring) نادرست کد
ساختاردهی صحیح کد برای هر برنامه ای ضروری است و Node.js نیز از این قاعده مستثنی نیست. یک کد با ساختار مناسب درک، نگهداری و توسعه برنامه را آسان‌تر می کند. همچنین ساختاردهی نادرست کد می‌تواند منجر به مشکلاتی مانند خوانایی ضعیف، دشواری در نگهداری و مقیاس‌پذیری نامناسب شود.
یکی از دلایل رایجی که توسعه دهندگان در ساختاردهی کد شکست می خورند، عدم تفکیک مسئولیت ها (separation of concerns) است. تفکیک مسئولیت ها به معنای گروه بندی توابع و متغیرهای مرتبط با هم است. عدم تفکیک توابع و متغیرهای مرتبط باعث درک دشوار کد شده همچنین نگهداری و توسعه آن را سخت تر می کند.
اشتباه رایج دیگر، عدم استفاده از قراردادهای نام گذاری مناسب برای متغیرها، توابع و فایل ها می باشد. این موضوع می تواند درک هدف کد را دشوار کرده و باعث سردرگمی شود.
برای ساختاردهی صحیح کد در Node.js، توسعه دهندگان می توانند از بهترین روش ها مانند الگوی Model-View-Controller) MVC) استفاده نمایند که برنامه را به سه بخش مجزا تقسیم می کند. این بخش ها شامل موارد زیر هستند:
-
مدل (Model)، که نمایانگر داده‌ها است.
-
نمایش (View)، که نمایانگر رابط کاربری است.
-
کنترلر (Controller)، که ارتباط بین مدل و نمایش را مدیریت می کند.
10- استفاده نادرست از callback ها
Callback ها (فراخوانی ها) یک مفهوم اساسی در Node.js هستند، زیرا به توسعه دهندگان اجازه نوشتن کد غیرهمزمان (asynchronous) برای اجرای مستقل از جریان اصلی برنامه را می دهند. Callback ها توابعی هستند که به عنوان آرگومان به توابع دیگر ارسال می شوند و پس از اتمام کار تابعی که به آنها ارسال شده اند، اجرا می گردند.
با این حال، استفاده نادرست از Callback ها می تواند منجر به مشکلاتی مانند جهنم Callback ها (callback hell)، خطاهای مدیریت نشده (unhandled errors) و خوانایی ضعیف کد شود.
یک اشتباه رایج در استفاده از Callback ها عدم مدیریت صحیح خطاها می باشد. عدم مدیریت صحیح خطاها، می‌تواند منجر به رفتارهای غیرمنتظره و crash شود. اشتباه رایج دیگر، استفاده زیاد از Callback های تو در تو (nested callbacks) است که این موضوع خواندن و درک کردن کد را به شدت دشوار می کند و باعث رخ داد جهنم Callback ها (Callback hell) می شود.
برای استفاده صحیح از Callback ها در Node.js، توسعه دهندگان می توانند از Callback های خطا-محور (error-first callbacks) استفاده کنند، که انتظار دارند اولین آرگومان، یک خطا و دومین آرگومان، نتیجه باشد. این کار مدیریت خطاها را آسان تر کرده و همچنین خوانایی کد را بهبود می بخشد.
