Promise.all() 並行処理 制限方法

JavaScriptにおけるPromise.all()の並行処理制限について

Promise.all() は、複数の Promise オブジェクトがすべて解決されるまで待つための便利な方法を提供します。しかし、多くの Promise を同時に実行すると、システムのリソースが枯渇する可能性があります。これを防ぐために、並行処理を制限する必要があります。

Promise.all()の繰り返し使用

• コード例
  
• アイデア
  Promise.all()を繰り返し呼び出すことで、一度に処理する Promise の数を制限します。

async function processPromises(promises, maxConcurrent) {
  while (promises.length > 0) {
    const currentBatch = promises.splice(0, maxConcurrent);
    await Promise.all(currentBatch);
  }
}

セマフォの使用

• アイデア
  セマフォと呼ばれる信号機のような仕組みを使って、同時に実行できる Promise の数を制限します。

async function processPromisesWithSemaphore(promises, maxConcurrent) {
  const semaphore = new Promise(resolve => {
    let available = maxConcurrent;
    const acquire = () => new Promise(resolve => {
      if (available > 0) {
        available--;
        resolve();
      } else {
        const release = () => {
          available++;
          if (available > 0) {
            resolve();
          }
        };
        semaphore.then(release);
      }
    });
    resolve(acquire);
  });

  await Promise.all(promises.map(promise => semaphore.then(() => promise.finally(semaphore))));
}

サードパーティライブラリの利用

• 例
  p-limit、async
• アイデア
  Promise.all()の制限機能を提供するライブラリを使用します。

Node.jsのワーカープール

• アイデア
  Node.jsのワーカープールを使って、タスクを複数のワーカーに分散させます。

const cluster = require('cluster');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
} el   se {
  // ワーカーの処理
}

適切な方法の選択

最適な方法は、アプリケーションの要件とパフォーマンス目標によって異なります。以下を考慮してください:

• コードの複雑さ
  シンプルな実装が必要な場合は、Promise.all()の繰り返し使用が適しています。
• システムリソース
  リソースが限られている場合は、ワーカープールやサードパーティライブラリが有用です。
• Promiseの処理時間
  処理時間が短い場合は、Promise.all()の繰り返し使用やセマフォが適しています。

Promise.all()の並行処理制限に関するコード例

async function processPromises(promises, maxConcurrent) {
  while (promises.length > 0) {
    const currentBatch = promises.splice(0, maxConcurrent);
    await Promise.all(currentBatch);
  }
}

• 説明
  
  • maxConcurrentは一度に実行するPromiseの最大数です。
  • promises.splice(0, maxConcurrent)で、promises配列から最大maxConcurrent個のPromiseを取り出します。
  • Promise.all()で、取り出したPromiseを並行実行します。
  • すべてのPromiseが解決されるまでループを繰り返します。

async function processPromisesWithSemaphore(promises, maxConcurrent) {
  const semaphore = new Promise(resolve => {
    let available = maxConcurrent;
    const acquire = () => new Promise(resolve => {
      if (available > 0) {
        available--;
        resolve();
      } else {
        const release = () => {
          available++;
          if (available > 0) {
            resolve();
          }
        };
        semaphore.then(release);
      }
    });
    resolve(acquire);
  });

  await Promise.all(promises.map(promise => semaphore.then(() => promise.finally(semaphore))));
}

• 説明
  
  • セマフォは、同時に実行できるPromiseの数を制限する信号機のような仕組みです。
  • availableは現在利用可能なスロットの数です。
  • acquire()はスロットを占有し、release()はスロットを解放します。
  • semaphore.then(() => promise.finally(semaphore))で、Promiseが実行される前にスロットを占有し、完了後に解放します。

const pLimit = require('p-limit');

const limit = pLimit(2); // 一度に実行できるPromiseの最大数

const promises = [
  () => new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000)),
  () => new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 2000)),
  // ...
];

Promise.all(promises.map(fn => limit(() => fn())));

• 説明
  
  • p-limitは、Promiseの並行処理を制限するライブラリです。
  • limit(2)で、一度に実行できるPromiseの最大数を2に設定します。
  • limit(() => fn())で、Promiseを制限されたスロットで実行します。

const cluster = require('cluster');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

if (cluster.isMaster) {
  for (let i = 0; i < numCPUs; i++) {
    cluster.fork();
  }
} el   se {
  // ワーカーの処理
}

• 説明
  
  • numCPUsはCPUのコア数です。
  • マスタープロセスがワーカープロセスをフォークします。
  • ワーカープロセスがタスクを処理します。

async/awaitの制御フロー

• アイデア
  async/awaitの制御フローを使って、Promiseの処理を逐次的に実行します。

Generator関数

• アイデア
  Generator関数を使って、Promiseの処理を段階的に実行します。

Observableパターン

• アイデア
  RxJSなどのライブラリを使って、ObservableパターンでPromiseを管理します。

カスタムプロミスライブラリ

• アイデア
  独自のプロミスライブラリを作成して、並行処理を制限します。