Nếu bạn đang tìm cách mở rộng quy mô ứng dụng của mình thì đây là bài viết mà bạn không nên bỏ qua. VietnamWorks inTECH sẽ đi sâu vào các phương pháp và kỹ thuật tốt nhất giúp bạn xử lý lưu lượng truy cập cao, đảm bảo ứng dụng vẫn hoạt động hiệu quả và phản hồi nhanh.

1. Hiểu các khái niệm cơ bản: yêu cầu API và NodeJS

Trước khi đi sâu vào nội dung chính, chúng ta hãy tóm tắt nhanh một số khái niệm quan trọng: 

  • NodeJS là một nền tảng phát triển độc lập được xây dựng trên V8 JavaScript Engine - trình thông dịch thực thi mã JavaScript. Nó cho phép các lập trình viên xây dựng các ứng dụng hướng sự kiện, có thể mở rộng, xử lý một số lượng lớn kết nối đồng thời. 

  • Các yêu cầu API (Application Programming Interface) là nền tảng của phát triển web hiện đại. Chúng cho phép các dịch vụ và hệ thống khác nhau giao tiếp với nhau, trao đổi dữ liệu và chức năng.

2. Tối ưu hóa NodeJS để có hiệu suất cao

Để đảm bảo ứng dụng NodeJS của bạn có thể xử lý hàng triệu yêu cầu API, bạn cần tối ưu hóa hiệu suất của nó. Dưới đây là một số phương pháp bạn có thể tham khảo:

2.1. Sử dụng hoạt động không đồng bộ (Asynchronous Operations)

Một trong những ưu điểm chính của NodeJS là khả năng xử lý các hoạt động không đồng bộ (Asynchronous Operations) vô cùng hiệu quả. Bằng cách sử dụng các thao tác không đồng bộ, ứng dụng của bạn có thể tiếp tục xử lý các tác vụ khác trong khi chờ các thao tác I/O, chẳng hạn như đọc từ tệp hoặc network request, . . .

Để tận dụng các hoạt động không đồng bộ, hãy sử dụng cú pháp async/await hoặc promise  thay vì callback. Điều này cho phép bạn viết mã rõ ràng và dễ đọc trong khi vẫn đảm bảo rằng ứng dụng của bạn vẫn phản hồi ngay cả khi tải nặng.

2.2. Triển khai bộ nhớ đệm

Bộ nhớ đệm là một kỹ thuật mạnh mẽ có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của ứng dụng NodeJS. Bằng cách lưu trữ dữ liệu được truy cập thường xuyên trong bộ nhớ, bạn có thể giảm nhu cầu truy vấn cơ sở dữ liệu hoặc yêu cầu API tốn kém.

Hãy cân nhắc sử dụng lớp bộ nhớ đệm như Redis hoặc Memcached. Những công cụ này cung cấp các tính năng hỗ trợ và lưu trữ trong bộ nhớ nhanh như expiration times và tính năng vô hiệu hóa bộ đệm tự động. Bằng cách lưu vào bộ nhớ đệm dữ liệu một cách thông minh, bạn có thể giảm đáng kể thời gian phản hồi của API và xử lý số lượng yêu cầu lớn hơn.

2.3. Tối ưu hóa truy vấn cơ sở dữ liệu

Các truy vấn cơ sở dữ liệu hiệu quả rất quan trọng đối với hiệu suất của bất kỳ ứng dụng dựa trên API nào. Sử dụng index trên các trường được truy vấn thường xuyên để tăng tốc độ tra cứu cơ sở dữ liệu. Lập hồ sơ và tối ưu hóa các truy vấn chậm để giảm thời gian phản hồi.

Hãy cân nhắc sử dụng thư viện Object-Relational Mapping (ORM) như Sequelize hoặc TypeORM để đơn giản hóa các tương tác cơ sở dữ liệu. Các thư viện này cung cấp giao diện cấp cao hơn để làm việc với cơ sở dữ liệu và thường bao gồm các tính năng như tổng hợp kết nối và tối ưu hóa truy vấn.

2.4. Cân bằng tải

Khi số lượng yêu cầu API tăng lên, điều cần thiết là phải phân phối tải trên nhiều đơn vị xử lý để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Cân bằng tải liên quan đến việc phân phối các yêu cầu đến trên nhiều máy chủ hoặc quy trình phụ trợ.

Có nhiều cách khác nhau để triển khai cân bằng tải trong ứng dụng NodeJS. Một cách tiếp cận phổ biến là sử dụng proxy ngược như Nginx hoặc HAProxy. Các công cụ này có thể phân phối các yêu cầu đến nhiều phiên bản ứng dụng NodeJS của bạn, tăng khả năng xử lý các yêu cầu API một cách hiệu quả.

2.5. Chia tỷ lệ theo chiều ngang

Chia tỷ lệ theo chiều dọc liên quan đến việc tăng tài nguyên (chẳng hạn như CPU ​​hoặc bộ nhớ) của một máy chủ để xử lý nhiều yêu cầu hơn. Tuy nhiên, có giới hạn về mức độ mà một máy chủ có thể mở rộng theo chiều dọc. Mặt khác, việc chia tỷ lệ theo chiều ngang liên quan đến việc thêm nhiều máy chủ hoặc phiên bản hơn để xử lý tải ngày càng tăng.

Để mở rộng quy mô ứng dụng NodeJS của bạn theo chiều ngang, hãy cân nhắc sử dụng công nghệ chứa như Docker hoặc nền tảng dựa trên đám mây như Kubernetes. Những công nghệ này cho phép bạn triển khai ứng dụng của mình trên nhiều máy chủ và tự động xử lý việc cân bằng tải và mở rộng quy mô theo nhu cầu.

3. Kiểm tra và giám sát hiệu suất

Tối ưu hóa ứng dụng NodeJS của bạn là một quá trình lặp đi lặp lại. Để đảm bảo rằng việc tối ưu hóa của bạn có hiệu quả, điều quan trọng là phải kiểm tra và giám sát hiệu suất ứng dụng của bạn thường xuyên. Dưới đây là một số phương pháp kiểm tra và giám sát mà bạn nên cân nhắc:

3.1. Kiểm tra tải

Kiểm tra tải (Load testing) là một quá trình kiểm tra hiệu suất của hệ thống hoặc ứng dụng, bằng cách tạo ra một lượng lớn truy vấn hoặc yêu cầu cho nó trong thời gian ngắn, để xem xét nó có khả năng xử lý được khối lượng này hay không. 

Quá trình này giúp đánh giá khả năng của hệ thống hoặc ứng dụng trong điều kiện tải bình thường và cao hơn điều kiện tải dự kiến. Nó giúp xác định các điểm “thắt cổ chai” (bottleneck) của hệ thống và đưa ra các giải pháp tối ưu hóa hiệu suất. Khi kiểm tra hãy chú ý đến các yếu tố như thời gian phản hồi, tỷ lệ lỗi và việc sử dụng tài nguyên.

Hiện tại có sẵn khá nhiều công cụ kiểm tra tải khác nhau, chẳng hạn như Apache JMeter và Artillery, có thể giúp bạn mô phỏng hàng nghìn hoặc thậm chí hàng triệu yêu cầu API đồng thời.

3.2. Giám sát hiệu suất ứng dụng (APM)

Các công cụ APM, chẳng hạn như New Relic và Datadog, cung cấp thông tin chi tiết theo thời gian thực về hiệu suất và hành vi của ứng dụng của bạn. Những công cụ này có thể giúp bạn xác định các tắc nghẽn về hiệu suất, theo dõi rò rỉ bộ nhớ và theo dõi tình trạng ứng dụng của bạn.

Bằng cách tận dụng các công cụ APM, bạn có thể chủ động phát hiện và giải quyết các vấn đề về hiệu suất trước khi chúng ảnh hưởng đến người dùng. Theo dõi các số liệu như thời gian phản hồi, băng thông và tỷ lệ lỗi để đảm bảo rằng ứng dụng NodeJS của bạn đang xử lý tải dự kiến.

Lời kết

Việc mở rộng ứng dụng NodeJS để xử lý hàng triệu yêu cầu API đòi hỏi phải tối ưu hóa, giám sát và thử nghiệm một cách cẩn thận. Bằng cách sử dụng các hoạt động không đồng bộ, triển khai bộ nhớ đệm, tối ưu hóa truy vấn cơ sở dữ liệu, cân bằng tải và chia tỷ lệ theo chiều ngang, bạn có thể đảm bảo rằng ứng dụng của mình có thể xử lý khối lượng yêu cầu lớn một cách hiệu quả. Kiểm tra và giám sát thường xuyên cũng rất cần thiết để duy trì hiệu suất tối ưu.

VietnamWorks inTECH

TẠO TÀI KHOẢN MỚI: XEM FULL “1 TÁCH CODEFEE” - NHẬN SLOT TƯ VẤN CV TỪ CHUYÊN GIA - CƠ HỘI RINH VỀ VOUCHER 200K