تحسين أداء API

// سيء: مشكلة استعلام N+1 app.get('/api/posts', async (req, res) => { // استعلام واحد لجلب جميع المنشورات const posts = await db.query('SELECT * FROM posts LIMIT 10'); // لكل منشور، جلب المؤلف (10 استعلامات إضافية) for (let post of posts) { // N استعلامات (واحد لكل منشور) post.author = await db.query( 'SELECT * FROM users WHERE id = ?', [post.user_id] ); } res.json(posts); }); // النتيجة: 1 + 10 = 11 استعلام قاعدة بيانات // إذا جلبت 100 منشور، ستقوم بـ 101 استعلام!

// جيد: استخدام SQL JOIN لجلب البيانات ذات الصلة في استعلام واحد app.get('/api/posts', async (req, res) => { const query = ` SELECT posts.*, users.id as author_id, users.name as author_name, users.email as author_email, users.avatar as author_avatar FROM posts JOIN users ON posts.user_id = users.id LIMIT 10 `; const rows = await db.query(query); // تحويل الصفوف المسطحة إلى كائنات متداخلة const posts = rows.map(row => ({ id: row.id, title: row.title, content: row.content, created_at: row.created_at, author: { id: row.author_id, name: row.author_name, email: row.author_email, avatar: row.author_avatar } })); res.json(posts); }); // النتيجة: استعلام قاعدة بيانات واحد فقط، بغض النظر عن عدد المنشورات

// استخدام DataLoader لدفع واستعلامات قاعدة البيانات المخبأة const DataLoader = require('dataloader'); // إنشاء DataLoader لدفع استعلامات المستخدم const userLoader = new DataLoader(async (userIds) => { // تتلقى هذه الدالة مصفوفة من معرفات المستخدمين // وتعيد المستخدمين بنفس الترتيب const users = await db.query( 'SELECT * FROM users WHERE id IN (?)', [userIds] ); // إنشاء خريطة للبحث O(1) const userMap = {}; users.forEach(user => userMap[user.id] = user); // إعادة المستخدمين بنفس ترتيب المعرفات المطلوبة return userIds.map(id => userMap[id] || null); }); app.get('/api/posts', async (req, res) => { // جلب المنشورات const posts = await db.query('SELECT * FROM posts LIMIT 10'); // تحميل جميع المؤلفين مرة واحدة (مجمعة في استعلام واحد) const postsWithAuthors = await Promise.all( posts.map(async (post) => ({ ...post, author: await userLoader.load(post.user_id) })) ); res.json(postsWithAuthors); }); // النتيجة: استعلامان إجمالاً (1 للمنشورات، 1 لجميع المؤلفين الفريدين)

-- فهرس عمود واحد لعمليات البحث عن المستخدم CREATE INDEX idx_posts_user_id ON posts(user_id); -- فهرس مركب للتصفية حسب المستخدم والحالة CREATE INDEX idx_posts_user_status ON posts(user_id, status); -- فهرس لوظيفة البحث CREATE INDEX idx_posts_title ON posts(title); -- فهرس النص الكامل لبحث المحتوى CREATE FULLTEXT INDEX idx_posts_content ON posts(content); -- فهرس للاستعلامات المستندة إلى التاريخ CREATE INDEX idx_posts_created_at ON posts(created_at DESC); -- فهرس فريد لعمليات البحث عن البريد الإلكتروني CREATE UNIQUE INDEX idx_users_email ON users(email);

-- تحقق من استخدام الاستعلام للفهارس (MySQL) EXPLAIN SELECT * FROM posts WHERE user_id = 123; -- مثال على الإخراج: -- +----+-------------+-------+------+------------------+---------+---------+-------+------+-------+ -- | id | select_type | table | type | possible_keys | key | key_len | ref | rows | Extra | -- +----+-------------+-------+------+------------------+---------+---------+-------+------+-------+ -- | 1 | SIMPLE | posts | ref | idx_posts_user_id| idx_... | 4 | const | 10 | NULL | -- +----+-------------+-------+------+------------------+---------+---------+-------+------+-------+ -- type = 'ref' جيد (استخدام الفهرس) -- type = 'ALL' سيء (مسح الجدول الكامل) -- نسخة PostgreSQL EXPLAIN ANALYZE SELECT * FROM posts WHERE user_id = 123;

// مراقبة الاستعلامات البطيئة في API الخاص بك const mysql = require('mysql2/promise'); const pool = mysql.createPool({ host: 'localhost', user: 'root', database: 'myapp', waitForConnections: true, connectionLimit: 10, queueLimit: 0 }); // غلاف لتسجيل الاستعلامات البطيئة async function executeQuery(sql, params) { const startTime = Date.now(); try { const [rows] = await pool.execute(sql, params); const duration = Date.now() - startTime; // تسجيل الاستعلامات التي تستغرق أكثر من 100ms if (duration > 100) { console.warn(`استعلام بطيء (${duration}ms): ${sql}`, params); } return rows; } catch (error) { console.error('خطأ في الاستعلام:', sql, params, error); throw error; } }

const express = require('express'); const compression = require('compression'); const app = express(); // تمكين ضغط gzip لجميع الاستجابات app.use(compression({ // مستوى الضغط (0-9، أعلى = ضغط أفضل لكن أبطأ) level: 6, // الحد الأدنى لحجم الاستجابة للضغط (بايت) threshold: 1024, // ضغط الاستجابات فقط > 1KB // تصفية الاستجابات التي يجب ضغطها filter: (req, res) => { // لا تضغط الاستجابات بهذا رأس الطلب if (req.headers['x-no-compression']) { return false; } // استخدام دالة تصفية الضغط return compression.filter(req, res); } })); app.get('/api/posts', async (req, res) => { const posts = await fetchPosts(); res.json(posts); // يتم ضغط الاستجابة تلقائيًا إذا > 1KB });

// تكوين ضغط مخصص const compression = require('compression'); app.use(compression({ level: 6, threshold: 1024, filter: (req, res) => { const contentType = res.getHeader('Content-Type'); // ضغط استجابات JSON والنص if (contentType && ( contentType.includes('application/json') || contentType.includes('text/') )) { return true; } // لا تضغط الصور (مضغوطة بالفعل) if (contentType && contentType.includes('image/')) { return false; } return compression.filter(req, res); } })); // قياس التوفير من الضغط app.use((req, res, next) => { const oldWrite = res.write; const oldEnd = res.end; const chunks = []; res.write = function(chunk) { chunks.push(Buffer.from(chunk)); return oldWrite.apply(res, arguments); }; res.end = function(chunk) { if (chunk) { chunks.push(Buffer.from(chunk)); } const uncompressedSize = Buffer.concat(chunks).length; const compressedSize = parseInt(res.getHeader('Content-Length') || 0); if (compressedSize > 0) { const savings = ((1 - compressedSize / uncompressedSize) * 100).toFixed(1); console.log(`الضغط: ${uncompressedSize}B → ${compressedSize}B (${savings}% موفر)`); } return oldEnd.apply(res, arguments); }; next(); });

// تعيين رؤوس ذاكرة التخزين المؤقت للبيانات الثابتة app.get('/api/countries', (req, res) => { // التخزين المؤقت لمدة ساعة واحدة (3600 ثانية) res.set({ 'Cache-Control': 'public, max-age=3600', 'Expires': new Date(Date.now() + 3600000).toUTCString() }); res.json(countries); }); // ETags للطلبات المشروطة app.get('/api/posts/:id', async (req, res) => { const post = await fetchPost(req.params.id); // توليد ETag من بيانات المنشور const etag = generateETag(post); res.set('ETag', etag); // تحقق من أن العميل لديه نسخة مخبأة if (req.headers['if-none-match'] === etag) { return res.status(304).end(); // لم يتم التعديل } res.json(post); }); function generateETag(data) { const crypto = require('crypto'); return crypto .createHash('md5') .update(JSON.stringify(data)) .digest('hex'); }

const Redis = require('ioredis'); const redis = new Redis({ host: 'localhost', port: 6379, maxRetriesPerRequest: 3 }); // middleware ذاكرة التخزين المؤقت function cacheMiddleware(duration) { return async (req, res, next) => { // توليد مفتاح ذاكرة التخزين المؤقت من URL ومعلمات الاستعلام const cacheKey = `cache:${req.originalUrl}`; try { // فحص ذاكرة التخزين المؤقت const cachedData = await redis.get(cacheKey); if (cachedData) { console.log('إصابة ذاكرة التخزين المؤقت:', cacheKey); res.set('X-Cache', 'HIT'); return res.json(JSON.parse(cachedData)); } console.log('فقدان ذاكرة التخزين المؤقت:', cacheKey); res.set('X-Cache', 'MISS'); // تجاوز res.json لتخزين الاستجابة مؤقتًا const originalJson = res.json.bind(res); res.json = function(data) { // تخزين الاستجابة مؤقتًا redis.setex(cacheKey, duration, JSON.stringify(data)) .catch(err => console.error('خطأ في تعيين ذاكرة التخزين المؤقت:', err)); return originalJson(data); }; next(); } catch (error) { console.error('خطأ في ذاكرة التخزين المؤقت:', error); next(); // المتابعة بدون ذاكرة تخزين مؤقت عند حدوث خطأ } }; } // الاستخدام: تخزين المنشورات مؤقتًا لمدة 5 دقائق (300 ثانية) app.get('/api/posts', cacheMiddleware(300), async (req, res) => { const posts = await fetchPosts(); res.json(posts); }); // إبطال ذاكرة التخزين المؤقت عند تغيير البيانات app.post('/api/posts', async (req, res) => { const post = await createPost(req.body); // مسح ذاكرات التخزين المؤقت ذات الصلة await redis.del('cache:/api/posts'); await redis.del(`cache:/api/posts/${post.id}`); res.status(201).json(post); });

// إبطال ذاكرة التخزين المؤقت القائم على العلامات class CacheManager { constructor(redis) { this.redis = redis; } // تخزين البيانات مع العلامات async set(key, data, ttl, tags = []) { const cacheKey = `cache:${key}`; // تخزين البيانات await this.redis.setex(cacheKey, ttl, JSON.stringify(data)); // ربط العلامات بهذا المفتاح for (const tag of tags) { await this.redis.sadd(`tag:${tag}`, cacheKey); } } // الحصول على البيانات المخزنة مؤقتًا async get(key) { const cacheKey = `cache:${key}`; const data = await this.redis.get(cacheKey); return data ? JSON.parse(data) : null; } // إبطال حسب العلامة async invalidateTag(tag) { const tagKey = `tag:${tag}`; // الحصول على جميع المفاتيح بهذه العلامة const keys = await this.redis.smembers(tagKey); if (keys.length > 0) { // حذف جميع المفاتيح await this.redis.del(...keys); // حذف مجموعة العلامات await this.redis.del(tagKey); } console.log(`تم إبطال ${keys.length} إدخالات ذاكرة تخزين مؤقت للعلامة: ${tag}`); } } const cacheManager = new CacheManager(redis); // التخزين المؤقت مع العلامات app.get('/api/posts', async (req, res) => { const cacheKey = 'posts:list'; const cached = await cacheManager.get(cacheKey); if (cached) { return res.json(cached); } const posts = await fetchPosts(); // التخزين المؤقت مع العلامات await cacheManager.set(cacheKey, posts, 300, ['posts', 'listings']); res.json(posts); }); // إبطال جميع ذاكرات التخزين المؤقت المتعلقة بالمنشورات app.post('/api/posts', async (req, res) => { const post = await createPost(req.body); // إبطال جميع ذاكرات التخزين المؤقت الموسومة بـ 'posts' await cacheManager.invalidateTag('posts'); res.status(201).json(post); });

// تجميع اتصال MySQL const mysql = require('mysql2/promise'); const pool = mysql.createPool({ host: 'localhost', user: 'root', database: 'myapp', // تكوين المجموعة waitForConnections: true, // انتظر إذا لم تكن هناك اتصالات متاحة connectionLimit: 10, // حد أقصى 10 اتصالات متزامنة maxIdle: 10, // الحد الأقصى للاتصالات الخاملة idleTimeout: 60000, // إغلاق الاتصالات الخاملة بعد دقيقة واحدة queueLimit: 0, // لا يوجد حد على الطلبات في قائمة الانتظار enableKeepAlive: true, // الحفاظ على الاتصالات حية keepAliveInitialDelay: 0 }); // Middleware لإضافة المجموعة إلى كائن req app.use((req, res, next) => { req.db = pool; next(); }); // استخدام الاتصالات المجمعة app.get('/api/posts', async (req, res) => { try { const [rows] = await req.db.query('SELECT * FROM posts LIMIT 10'); res.json(rows); } catch (error) { console.error('خطأ في قاعدة البيانات:', error); res.status(500).json({ error: 'خطأ في قاعدة البيانات' }); } }); // مراقبة إحصائيات المجموعة setInterval(() => { console.log('إحصائيات مجموعة الاتصال:', { total: pool.pool._allConnections.length, active: pool.pool._allConnections.length - pool.pool._freeConnections.length, idle: pool.pool._freeConnections.length }); }, 30000); // كل 30 ثانية

// ترقيم فعال مع limit/offset app.get('/api/posts', async (req, res) => { const page = parseInt(req.query.page) || 1; const limit = Math.min(parseInt(req.query.limit) || 10, 100); // حد أقصى 100 لكل صفحة const offset = (page - 1) * limit; try { // الحصول على العدد الإجمالي const [countResult] = await db.query('SELECT COUNT(*) as total FROM posts'); const total = countResult[0].total; // الحصول على البيانات المرقمة const [posts] = await db.query( 'SELECT * FROM posts ORDER BY created_at DESC LIMIT ? OFFSET ?', [limit, offset] ); res.json({ data: posts, pagination: { page, limit, total, totalPages: Math.ceil(total / limit), hasNext: page * limit < total, hasPrev: page > 1 } }); } catch (error) { res.status(500).json({ error: 'خطأ في قاعدة البيانات' }); } });

// أكثر كفاءة لمجموعات البيانات الكبيرة app.get('/api/posts', async (req, res) => { const limit = Math.min(parseInt(req.query.limit) || 10, 100); const cursor = req.query.cursor; // معرف آخر عنصر من الصفحة السابقة let query; let params; if (cursor) { // جلب العناصر بعد المؤشر query = 'SELECT * FROM posts WHERE id < ? ORDER BY id DESC LIMIT ?'; params = [cursor, limit + 1]; // جلب واحد إضافي للتحقق من وجود صفحة تالية } else { // الصفحة الأولى query = 'SELECT * FROM posts ORDER BY id DESC LIMIT ?'; params = [limit + 1]; } const [posts] = await db.query(query, params); const hasNext = posts.length > limit; const data = hasNext ? posts.slice(0, -1) : posts; res.json({ data, pagination: { limit, nextCursor: hasNext ? data[data.length - 1].id : null, hasNext } }); });

// استخدام قائمة انتظار Bull لوظائف الخلفية const Queue = require('bull'); const emailQueue = new Queue('email', 'redis://localhost:6379'); // نقطة نهاية API تعود على الفور app.post('/api/users', async (req, res) => { const user = await createUser(req.body); // قائمة انتظار بريد إلكتروني ترحيبي (معالج في الخلفية) await emailQueue.add({ type: 'welcome', userId: user.id, email: user.email }); res.status(201).json(user); }); // عامل الخلفية يعالج الوظائف emailQueue.process(async (job) => { const { type, userId, email } = job.data; if (type === 'welcome') { await sendWelcomeEmail(email); console.log(`تم إرسال بريد إلكتروني ترحيبي إلى ${email}`); } });