Een inleiding tot gebeurtenisgestuurd programmeren in Node.js

Belangrijkste punten

Event-driven programmeren is een ideale aanpak voor het ontwikkelen van interactieve toepassingen, met name toepassingen met grafische gebruikersinterfaces (GUI’s), omdat het de code in staat stelt om op een onvoorspelbare manier te reageren op gebruikersinteracties. Deze flexibiliteit komt tegemoet aan de verschillende manieren waarop gebruikers met de app kunnen omgaan en zorgt voor een responsieve ervaring die naadloos aansluit op hun behoeften.

Event-driven programming is een veelgebruikte methodologie geworden in webapplicaties, waarbij event listeners worden geactiveerd na interactie van de gebruiker met het Document Object Model (DOM).

Het integreren van event-based programmeren in Node.js kan naadloos worden bereikt door gebruik te maken van de klasse EventEmitter, die het genereren van op maat gemaakte gebeurtenissen en het toevoegen van event-handlers voor het juiste beheer ervan vergemakkelijkt.

Bij het ontwikkelen van een softwaretoepassing is het kiezen van het geschikte programmeerparadigma een essentiële beslissing die genomen moet worden. Het paradigma beïnvloedt uiteindelijk de structuur en organisatie van de code, evenals de efficiëntie en onderhoudbaarheid ervan. Het is daarom belangrijk om zorgvuldig te overwegen welk paradigma het beste past bij de specifieke eisen en doelen van het project voordat je je vastlegt op een bepaalde aanpak.

Event-driven programmeren, gekenmerkt door het reageren op asynchrone gebeurtenissen die zich in een onvoorspelbare volgorde voordoen, is bijzonder geschikt voor toepassingen die interactie met gebruikers vereisen en die vaak worden aangetroffen in grafische gebruikersinterfaces in plaats van commandoregelprogramma’s of embedded systeemcodering.

Wat zijn gebeurtenissen?

Een gebeurtenis kan worden opgevat als een uitvoering die wordt gestart door het programma of een stimulus die een reactie uitlokt van de software, die vervolgens wordt geïdentificeerd en aangepakt door een aangewezen functionele component binnen de code. Meestal zal een gebruiker of het systeem zelf een gebeurtenis uitlokken, waardoor de code een specifieke procedure aanwijst om het resultaat te verwerken.

Op het gebied van computerprogrammering zou een rudimentaire gebeurtenis kunnen worden geïllustreerd door het indrukken van een toets op een toetsenbord om een specifieke taak uit te voeren. Wanneer deze handeling plaatsvindt, wordt een gebeurtenis geactiveerd die bekend staat als een “event” en die vervolgens een subroutine activeert die de “listener” of “handler” wordt genoemd.

Wat is gebeurtenisgestuurd programmeren?

Event-driven programmeren kan worden gekarakteriseerd als een bepaalde benadering van softwareontwikkeling, waarbij de voortgang van de bewerkingen van een toepassing afhankelijk is van specifieke gebeurtenissen of gebeurtenissen, in plaats van een vooraf bepaalde en lineaire volgorde aan te houden.

Dit specifieke paradigma wordt vaak gebruikt bij de ontwikkeling van gebruikersinterfaces en realtime toepassingen, waarbij de actie van een gebruiker dient om een overeenkomstige reactie van het systeem te initiëren.

In de context van het ontwikkelen van webapplicaties is het gebruik van event listeners een veelgebruikte aanpak geworden, omdat ze worden geactiveerd als reactie op gebruikersinteracties met het Document Object Model (DOM).

De bovenstaande illustratie vat het onderliggende mechanisme van gebeurtenisgestuurd programmeren samen, waarin bij het optreden van een gebeurtenis het bijbehorende gebeurteniskanaal wordt geactiveerd om de gebeurtenis naar de aangewezen luisteraar te sturen voor verwerking.

Event-Driven Programming in Node.js

De event-lus in JavaScript, die een hoeksteen vormt van het asynchrone karakter van de Node.js runtime, maakt gebruik van de inherente event-driven architectuur door gebruik te maken van de ingebouwde EventEmitter-module om een ononderbroken en efficiënt verloop van bewerkingen te garanderen.

Door gebruik te maken van een gebeurtenisgestuurde aanpak maakt Node.js de ontwikkeling mogelijk van servergebaseerde toepassingen die geschikt zijn voor gebruikersinteractiviteit, invoer-/uitvoerbewerkingen en real-time gegevensverwerking, allemaal zonder belemmerende blokkeringsmechanismen, waardoor de algehele efficiëntie wordt geoptimaliseerd en een naadloze gebruikerservaring wordt geboden.

Gebeurtenisgestuurd programmeren implementeren in Node.js kan een eenvoudig proces zijn als je eenmaal een goed begrip hebt van de grondbeginselen die komen kijken bij het definiëren, activeren en beheren van gebeurtenissen.

De klasse EventEmitter

Door gebruik te maken van de klasse EventEmitter in Node.js kunnen eigen events worden aangemaakt en kunnen er eventlisteners worden toegevoegd om ze af te handelen. Om de klasse in je code op te nemen, moet je hem importeren vanuit de moduleevents via het volgende adres:

 // CommonJS
const { EventEmitter } = require("events")

// ES6
import { EventEmitter } from "events" 

Zodra een instantie van de klasse EventEmitter is aangemaakt, kan deze binnen je toepassing worden gebruikt. Dit maakt het initiëren van processen voor het uitzenden en beheren van gebeurtenissen mogelijk.

Bijvoorbeeld:

 const FoodEvents = new EventEmitter()

het gebruik van de ‘on’ methodologie, het toevoegen van een luisteraar via de ‘addListener’ strategie, en het activeren van de ‘once’ benadering.

Het gebruik van de on eigenschap vormt de fundamentele operatie voor het opnemen van event handlers, met de addEventListener() methode die een identieke capaciteit biedt om event meldingen te ontvangen. Beide mechanismen vereisen de specificatie van de aangewezen gebeurtenis samen met een op maat gemaakte functie die dient als de reactieve component. Het is mogelijk om deze alternatieven naadloos toe te passen.

Volg deze stappen om de “on” methode te gebruiken om een specifieke gebeurtenis te beheren:

 FoodEvents.on("cookie_ready", (data) => {
    console.log("Cookie ready for packaging, data received: ", data);
})

In plaats van de “on”-gebeurtenis in JavaScript te gebruiken, kun je de methode “addListener” gebruiken als directe vervanging.

 FoodEvents.addListener("cookie_ready", (data) => {
    console.log(
        "Cookie will now be packaged and sent out, data received: ",
        data
    );
})

Beide gevallen van het toevoegen van een terugbelfunctie aan de array van event listeners voor de “cookie\_ready” gebeurtenis zorgen ervoor dat ze opeenvolgend worden uitgevoerd wanneer ze worden geactiveerd. Het aanroepen van een van beide resulteert in het uitvoeren van de respectieve terugbelfunctie.

De implementatie van deze functie bestaat uit het registreren van een event listener die wordt geactiveerd bij het optreden van de gespecificeerde gebeurtenis voor slechts één instantie. Bij succesvolle uitvoering wordt de gebeurtenisluisteraar verwijderd uit de lijst met actieve luisteraars voor die specifieke gebeurtenis.

Om een enkelvoudige gebeurtenis mogelijk te maken, gebruik je het Singleton patroon in combinatie met de Unity container. Deze aanpak zorgt ervoor dat slechts één instantie van de bedoelde klasse wordt gemaakt en onderhouden tijdens de levensduur van je applicatie, waardoor het bereik van de gebeurtenis in kwestie effectief wordt beheerd.

 FoodEvents.once("cookie_sent", (data) => {
    console.log("Cookie is sent out, data received: ", data);
})

In dit scenario zal de afzender de cookie-sent gebeurtenis slechts één keer bijwonen en de callback-functie wissen nadat deze is uitgevoerd.

De bovengenoemde technieken leveren allemaal de bronentiteit op, waardoor opeenvolgende aanroepen van elke methode onder hen mogelijk zijn.

Onthoud dat als iemand een gebeurtenis wil verwerken, de corresponderende applicatie deze op een bepaald moment moet vrijgeven door deze gebeurtenis uit te zenden. Het volgende geeft een voorbeeld van het uitzenden van de gebeurtenis cookie_ready met behulp van de methode emit:

 function bakeCookie() {
    console.log("Cookie is baking, almost ready...")

    setTimeout(() => {
        FoodEvents.emit("cookie_ready", { flavor: "vanilla cookie" })
    }, 3000)
}

bakeCookie() 

Bij het uitvoeren van de gegeven code, die een bericht in de console weergeeft om aan te geven dat de cookie wordt voorbereid, drie seconden pauzeert en de cookie\_ready gebeurtenis activeert, kun je een visuele weergave verwachten die lijkt op de afgebeelde grafiek:

Het bovenstaande voorbeeld dient om de chronologische progressie van event listeners te illustreren, die overeenkomt met de registratievolgorde waarin ze werden geregistreerd.

De klasse EventEmitter biedt meer methoden, waaronder:

De functie removeListener dient om een voorkomen van een listener te elimineren uit de verzameling event handlers die geassocieerd zijn met een bepaald element of object, terwijl de alternatieve benadering, off , vergelijkbare functionaliteit biedt.

De methode prependListener wordt gebruikt om een luisteraar te registreren bij een bepaalde event emitter en plaatst deze aan het begin van de lijst met luisteraars voor die specifieke gebeurtenis. In tegenstelling tot de methode addListener die nieuwe luisteraars toevoegt aan het einde van een bestaande luisteraarwachtrij, zorgt de methode prependListener ervoor dat de nieuw toegevoegde luisteraar wordt uitgevoerd vóór alle andere eerder geregistreerde luisteraars.

De prependOnceListener functie werkt op dezelfde manier als de prependListener , met als belangrijkste verschil dat de gespecificeerde luisteraar slechts eenmaal wordt uitgevoerd, analoog aan het gedrag van de once methode.

De functie removeAllListeners dient om alle abonnees te verwijderen die geassocieerd zijn met een bepaalde aangewezen gebeurtenis, of elke luisteraar als er geen argument is opgegeven.

De functie listeners retourneert een array van alle luisteraars die zijn gekoppeld aan een specifieke gebeurtenis, die als argument aan de functie wordt doorgegeven.

Het meegeleverde codefragment maakt het mogelijk om een array op te halen met alle evenementnamen waarvoor eerder een luisteraar is geregistreerd.

In Node.js is het gebruikelijk om het aantal luisteraars dat kan worden geregistreerd voor een gebeurtenis te beperken om potentiële geheugenlekken te voorkomen. Standaard zal het platform een waarschuwing geven als er meer dan tien listeners worden toegevoegd aan een event. Deze beperking kan echter opgeheven worden door gebruik te maken van de setMaxListeners methode. Daarnaast kun je de getMaxListeners functie gebruiken om het huidige maximum aantal toegestane luisteraars voor een specifiek object te bepalen.

Het events pakket biedt een robuuste set functies ontworpen om event-gebaseerd programmeren binnen de Node.js omgeving te vergemakkelijken.

Wat zijn enkele best practices voor event-gedreven programmeren?

Bij het maken van softwaresystemen die afhankelijk zijn van gebeurtenissen, is het essentieel om de mogelijke nadelen van elke methodologie te erkennen. Het verwaarlozen van optimale technieken kan leiden tot ongunstige resultaten voor je programma. Met dit in gedachten zijn hier enkele belangrijke richtlijnen om in gedachten te houden bij het ontwikkelen van event-gebaseerde toepassingen:

Zorg ervoor dat de naamgeving van gebeurtenissen zowel beknopt als informatief is, om een goed georganiseerde en gemakkelijk te onderhouden programmeeromgeving te bevorderen.

Het implementeren van effectieve foutafhandeling en loggingtechnieken is cruciaal voor het vergemakkelijken van het proces voor het oplossen van problemen die zich kunnen voordoen tijdens de ontwikkeling van toepassingen.Door deze best practices te implementeren, kunnen ontwikkelaars problemen die zich voordoen binnen hun codebase efficiënt identificeren en oplossen, en zo zorgen voor een soepelere en betrouwbaardere gebruikerservaring.

Gebruik asynchrone programmeerconstructies, zoals Promises en async/await, om het probleem van geneste callbacks in de afhandeling van gebeurtenissen te beperken. Deze aanpak biedt een elegantere oplossing in vergelijking met het vertrouwen op omslachtige nestingtechnieken.

Het is aan te raden om een buitensporig aantal listeners voor een enkele gebeurtenis te vermijden, omdat dit tot prestatieproblemen kan leiden. Overweeg in plaats daarvan om de gebeurtenissen op te splitsen en ze op volgorde te koppelen voor optimale efficiëntie.

Bouw toepassingen met de juiste architectuur

Bij het bouwen van software is het cruciaal om goed geïnformeerde architectuur- en ontwerpkeuzes te maken om mogelijke valkuilen in de toekomst te vermijden. Het niet volgen van een gedegen ontwikkelstrategie kan leiden tot ongewenste resultaten voor uw applicatie.

Event-driven programmeren is een ontwerpfilosofie die de structuur en efficiëntie van een applicatie diepgaand kan beïnvloeden. Als je programma of een onderdeel ervan afhankelijk is van gebeurtenissen voor de werking, dan kan event-driven programming het overwegen waard zijn als een geschikte aanpak.