Event Driven - Node.JS

EVENT DRIVENNODEJS

Donnerstag, 27. Juni 13

ÜBER MICH

‣ JavaScript Nerd

‣ C/C++/C# Entwickler

‣ Berliner

‣ Tech Startups

@mikebild / Software Engineer


init()

setup()

run()

cleanup()

end()

sync


init()

setup()

run()

cleanup()

end()

sync

0

1

2

3

4


async

init()0

setup()1

run()2

cleanup()3

end()4


async

init()0 setup()1

run()2

cleanup()3

end()4


async

init()0 setup()1 run()2

cleanup()3

end()4


async

init()0 setup()1 run()2 cleanup()3

end()4


async

init()0 setup()1 run()2 cleanup()3 end()4


ASYNC !== POSITION


ASYNC === ZEIT


KONTROLLFLUSS === undefined

???


init(setup(

run(cleanup(

end())

))

)


???


CONTINUATION

???


CALLBACKSCONTINUATION

???


FIRST-CLASS FUNCTIONS


FIRST-CLASS FUNCTIONS‣ Funktionen sind Objekte



‣ Variablenzuweisung




‣ Parameter




‣ Parameter

‣ Rückgabewert




‣ Parameter

‣ Rückgabewert

‣ Funktionen haben Eigenschaften und Methoden


FIRST-CLASS FUNCTIONS


non-blocking


non-blocking

???


non-blocking

???


SCOPE

non-blocking

???


SCOPE

non-blocking

IMMEDIATE FUNCTIONS

???


SCOPE

non-blocking

IMMEDIATE FUNCTIONSCLOSURES

???


<3 KONZEPTE


SCOPE

‣ Gültigkeitsbereich von Variablen

‣ privat innerhalb von Funktionen

‣ das this innerhalb der Funktion


IMMEDIATE FUNCTIONS


IMMEDIATE FUNCTIONS

Deklaration und unmittelbare Ausführung


CLOSURES


CLOSURES

‣ umschließen Gültigkeitsbereich für Variablen


CLOSURES


‣ „einfrieren“ von Werten in Variablen


CLOSURES



‣ private Variablen


CLOSURES



‣ private Variablen

‣ „konfigurierbare“ Funktionen


CLOSURESSCOPE - private Variablen


CLOSURES„konfigurierbare“ Funktionen


SCOPE CLOSURE

???


SCOPE CLOSURE

YEAH!???


(RE)BIND SCOPE


(RE)BIND SCOPEOUTER


(RE)BIND SCOPEOUTER INNER


(RE)BIND SCOPEOUTER INNER


BLOCKINGVS.

NON-BLOCKING




ARBEIT


WARTEN

ARBEIT


WARTEN

ARBEIT


WARTEN



FERTIG





BLOCKING


???GESCHWINDIGKEIT


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


THREADS


‣ Reaktionsfähig

THREADS


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

THREADS


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

‣ ABER

THREADS


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

‣ ABER

‣ hoher Aufwand

THREADS


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

‣ ABER

‣ hoher Aufwand

‣ viel Koordination

THREADS


TEUER


IDEEN?


NEUER ABLAUF


NON-BLOCKING






Benachrichtigen Sie mich,sobald Sie fertig sind.
























































EVENT DRIVEN


‣ Reaktionsfähig

EVENT DRIVEN


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

EVENT DRIVEN


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

‣ UND

EVENT DRIVEN


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

‣ UND

‣ EINFACH

EVENT DRIVEN


‣ Reaktionsfähig

‣ Skalierbar

‣ UND

‣ EINFACH

‣ GÜNSTIG

EVENT DRIVEN


GESCHWINDIGKEIT?


I/O GESCHWINDIGKEIT

http://duartes.org/gustavo/blog/post/what-your-computer-does-while-you-wait

5ns 50ns 5ms 50ms

CPU-Register0.33ns

L1-Cache1ns L2-Cache

4.7ns

RAM83ns

HDD-Seek13.7ms

NETWORK80ms


WARTEN


NODE.JS


I/O MODULEfile, http, net ...

BLOCKING NON-BLOCKING


I/O MODULEfile, http, net ...

BLOCKING NON-BLOCKING

UNTERSCHIEDE


BLOCKING


BLOCKING

‣ Prozess blockiert während des Aufrufes


BLOCKING

‣ Prozess blockiert während des Aufrufes

‣ wird erst fortgesetzt, wenn Ergebnis verfügbar ist


NON-BLOCKING


NON-BLOCKING

‣ Prozess kann weiter arbeiten


NON-BLOCKING

‣ Prozess kann weiter arbeiten

‣ während die Daten im Hintergrund geladen werden


NON-BLOCKING I/O


NON-BLOCKING I/O

‣ Funktionen ohne „direkte“ Rückgabewerte


NON-BLOCKING I/O


‣ „callbacks“ sind „continuations“ zur Fortsetzung des Programmablaufs


NON-BLOCKING I/O



‣ Background-Tasks machen die Arbeit


NON-BLOCKING I/O



‣ Background-Tasks machen die Arbeit

‣ keine Wartezeit im Programmablauf


EVENTS



‣ Frontend

‣ user interaction-events: mouse*, key*

‣ timer events: setTimeout


‣ Frontend




‣ Frontend



‣ Backend

‣ I/O-events: networking, filesystem

‣ custom-events


EVENTS


‣ Ereignisse auf die reagiert werden

EVENTS



‣ viele Sender (üblicherweise nur einer)

EVENTS



‣ viele Sender (üblicherweise nur einer)

‣ viele Empfänger

EVENTS


EVENT HANDLING


callback(DATA)


‣ vereinfachte Form der Event-Verarbeitung

‣ wird anstelle eines return-Wertes aufgerufen

‣ NODE.JS Konvention:

function callback(err, data) {}

callback(DATA)


EVENT EMITTER


‣ Event-Quelle und Dispatcher

‣ Empfänger werden mit on('NAME', callback) angemeldet

‣ Events werden mit emit() ausgelöst

‣ Events werden nur an die angemeldeten Empfänger im Event-Emitter gesendet

EVENT EMITTER


EVENT EMITTER


EVENT-LOOPARCHITEKTUR


‣Event-Handler registrieren‣Anwendung starten

1

Bearbeitet„lang laufenden“ Aufgaben

2

WORKER THREADSWORKER THREADSWORKER THREADS

MAIN PROCESS

C++ Thread-Pool


‣Event-Loop startet‣wartet auf Events

3

EVENT-LOOP

MAIN PROCESS



Meldet „Daten“-Rückgaben als Events

4

EVENT-LOOP

MAIN PROCESS


➡ fs.data➡ fs.end➡http.request➡ ...➡ ...

EVENTQUEUE


Dispatcher führtfür jeden EVENTden registriertenCALLBACK im

MAIN PROZESS aus

5EVENT-LOOP

MAIN PROCESS


➡ fs.data➡ fs.end➡http.request

EVENTQUEUE

DISPATCH


✓in nur einem Prozess

✓Single-Thread innerhalb von NODE.JS

✓keine Parallelisierung, sondern Non-Blocking

✓Event-Verarbeitung in Reihenfolge der Erzeugung

✓einfaches Modell

✓Skalierung über separate Prozesse (CPU-Intensive Tasks)

✓zwingt zum asynchronem Denken und Code

EVENT LOOP


BEISPIEL

WEB SERVER



NEVER BLOCK



YEAH


EVENT EMITTER



STREAMS


CHILD-PROZESS


WENNS MAL LÄNGER DAUERT



✓„split and defer“ - setTimeout(continuation, 0);




✓EventEmitter




✓EventEmitter

✓child-process




✓EventEmitter

✓child-process

✓STREAMS


BEISPIEL



‣ Ein Gast betritt den Empfang eines Hotels



‣ Rezeptionist begrüßt den Gast




‣ Rezeptionist übergibt ein Anmeldeformular





‣ Rezeptionist übergibt ein Zahlungsformular






‣ Rezeptionist kann weitere Gäste empfangen













‣ Der Gast füllt die Formulare aus








‣ Der Gast übergibt die ausgefüllten Formulare an den Rezeptionist

















‣ Rezeptionist überprüft die erhaltenen Formulare









‣ Rezeptionist überprüft die erhaltenen Formulare

‣ Gast bekommt seinen Zimmerschlüssel, oder muss das/die Formulare nochmals ausfüllen


SYNC


SYNC


‣ nur 1 Gast je Rezeptionisten

SYNC



‣ X gleichzeitige Gäste brauchen X Rezeptionisten (= Threads)

SYNC




‣ Rezeptionisten und Gast warten (= Locking)

SYNC





‣ wenn mehr Gäste als Rezeptionisten: Warteschlange am Eingang

SYNC





‣ wenn mehr Gäste als Rezeptionisten: Warteschlange am Eingang

‣ oder ständig "schlafende" Rezeptionisten

SYNC


ASYNC


ASYNC


‣ nur 1 Rezeptionist für X Gäste

ASYNC



‣ zu viele Gäste führen nur zur langsameren Ausführung nicht zur Blocking

ASYNC




‣ Lange Aktionen werden von Background-Services erledigt

ASYNC





‣ jegliche Aktion wird über Events ausgelöst

ASYNC





‣ jegliche Aktion wird über Events ausgelöst

‣ Rezeptionisten sind nicht untätig

ASYNC


ABER


KOMPLIZIERT


CALLBACK HELL


https://npmjs.org/package/cflow

FLOW


https://github.com/creationix/step

STEP


https://github.com/creationix/step

STEP


COMPLEXEVENT

PROCESSING


REACTIVE EXTENSIONS

IN

OUT

LOGIK


ZUSTAND

‣ Array von Events

‣ Event Store

...

{ msg: „bar“ }

{ msg: „foo“ }

{ msg: „driven“ }

{ msg: „event“ }

{ msg: „start“ }01234


EVENTS SPEICHERN


ABFRAGE


ABFRAGE

pattern matching


MATCH & FOLD


MORGEN


EVENT STORE


SEDA Staged Event Driven Architecture


DANKE


Technology

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