تحسين الأداء

// إرسال البيانات الثنائية مع WebSocket const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080'); // إرسال ArrayBuffer const buffer = new ArrayBuffer(8); const view = new DataView(buffer); view.setInt32(0, 12345); view.setFloat32(4, 67.89); ws.send(buffer); // إرسال Blob (للملفات/الصور) fetch('image.jpg') .then(response => response.blob()) .then(blob => { ws.send(blob); }); // استقبال البيانات الثنائية ws.binaryType = 'arraybuffer'; // أو 'blob' ws.onmessage = (event) => { if (event.data instanceof ArrayBuffer) { const view = new DataView(event.data); const number = view.getInt32(0); const float = view.getFloat32(4); console.log('مستلم:', number, float); } }; // Socket.io مع البيانات الثنائية const socket = io(); // إرسال ثنائي const uint8Array = new Uint8Array([1, 2, 3, 4, 5]); socket.emit('binary-data', uint8Array); // استقبال ثنائي socket.on('image-data', (buffer) => { const blob = new Blob([buffer], { type: 'image/jpeg' }); const url = URL.createObjectURL(blob); document.getElementById('img').src = url; });

// خادم WebSocket مع الضغط const WebSocket = require('ws'); const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080, perMessageDeflate: { zlibDeflateOptions: { chunkSize: 1024, memLevel: 7, level: 3 // مستوى الضغط (0-9) }, zlibInflateOptions: { chunkSize: 10 * 1024 }, clientNoContextTakeover: true, serverNoContextTakeover: true, serverMaxWindowBits: 10, concurrencyLimit: 10, threshold: 1024 // ضغط الرسائل فقط > 1KB } }); // Socket.io مع الضغط const io = require('socket.io')(3000, { perMessageDeflate: { threshold: 1024, zlibDeflateOptions: { chunkSize: 8 * 1024, level: 6 } } }); // تعطيل الضغط لرسائل محددة socket.compress(false).emit('small-message', 'hello'); socket.compress(true).emit('large-message', largeDataObject);

// معيار: فعالية الضغط const originalData = { users: Array(1000).fill(null).map((_, i) => ({ id: i, name: `User ${i}`, email: `user${i}@example.com`, timestamp: Date.now() })) }; const jsonSize = JSON.stringify(originalData).length; console.log(`حجم JSON الأصلي: ${(jsonSize / 1024).toFixed(2)} KB`); // مع الضغط، التخفيض النموذجي: 60-80٪ // الحجم المضغوط: ~8-16 KB (من ~40 KB)

// مجمع اتصال WebSocket class WebSocketPool { constructor(url, poolSize = 5) { this.url = url; this.poolSize = poolSize; this.connections = []; this.availableConnections = []; this.pendingRequests = []; this.initialize(); } initialize() { for (let i = 0; i < this.poolSize; i++) { this.createConnection(); } } createConnection() { const ws = new WebSocket(this.url); ws.onopen = () => { this.availableConnections.push(ws); this.processQueue(); }; ws.onclose = () => { // إزالة من الاتصالات المتاحة const index = this.availableConnections.indexOf(ws); if (index > -1) { this.availableConnections.splice(index, 1); } // إعادة إنشاء الاتصال setTimeout(() => this.createConnection(), 1000); }; this.connections.push(ws); } async send(data) { return new Promise((resolve, reject) => { const request = { data, resolve, reject }; this.pendingRequests.push(request); this.processQueue(); }); } processQueue() { while (this.pendingRequests.length > 0 && this.availableConnections.length > 0) { const request = this.pendingRequests.shift(); const ws = this.availableConnections.shift(); ws.send(JSON.stringify(request.data)); // إرجاع الاتصال إلى المجمع بعد تأخير setTimeout(() => { this.availableConnections.push(ws); request.resolve(); }, 100); } } close() { this.connections.forEach(ws => ws.close()); } } // الاستخدام const pool = new WebSocketPool('ws://localhost:8080', 10); for (let i = 0; i < 100; i++) { pool.send({ message: `Message ${i}` }); }

// معالجة الرسائل بكفاءة في استخدام الذاكرة class OptimizedSocketServer { constructor() { this.connections = new Map(); // استخدم Map لعمليات O(1) this.messageBuffer = new Map(); this.MAX_BUFFER_SIZE = 1000; this.BUFFER_CLEANUP_INTERVAL = 60000; // دقيقة واحدة // تنظيف دوري setInterval(() => this.cleanupBuffers(), this.BUFFER_CLEANUP_INTERVAL); } addConnection(socket) { this.connections.set(socket.id, { socket, joinedAt: Date.now(), messageCount: 0, lastActivity: Date.now() }); // إعداد المستمعين مع التنظيف المناسب const messageHandler = this.handleMessage.bind(this, socket.id); const disconnectHandler = this.handleDisconnect.bind(this, socket.id); socket.on('message', messageHandler); socket.on('disconnect', disconnectHandler); // تخزين المعالجات للتنظيف socket._handlers = { messageHandler, disconnectHandler }; } handleMessage(socketId, data) { const connection = this.connections.get(socketId); if (!connection) return; connection.messageCount++; connection.lastActivity = Date.now(); // استخدم مخزن دائري لتاريخ الرسائل let buffer = this.messageBuffer.get(socketId); if (!buffer) { buffer = []; this.messageBuffer.set(socketId, buffer); } buffer.push({ data, timestamp: Date.now() }); // احتفظ فقط بالرسائل الحديثة if (buffer.length > this.MAX_BUFFER_SIZE) { buffer.shift(); } } handleDisconnect(socketId) { const connection = this.connections.get(socketId); if (!connection) return; // إزالة مستمعي الأحداث const socket = connection.socket; if (socket._handlers) { socket.removeListener('message', socket._handlers.messageHandler); socket.removeListener('disconnect', socket._handlers.disconnectHandler); delete socket._handlers; } // تنظيف هياكل البيانات this.connections.delete(socketId); this.messageBuffer.delete(socketId); } cleanupBuffers() { const now = Date.now(); const INACTIVE_THRESHOLD = 300000; // 5 دقائق for (const [socketId, connection] of this.connections.entries()) { if (now - connection.lastActivity > INACTIVE_THRESHOLD) { // مسح المخازن غير النشطة this.messageBuffer.delete(socketId); } } // تلميح جمع القمامة القسري if (global.gc) { global.gc(); } } getMemoryUsage() { const usage = process.memoryUsage(); return { heapUsed: (usage.heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2) + ' MB', heapTotal: (usage.heapTotal / 1024 / 1024).toFixed(2) + ' MB', connections: this.connections.size, bufferedMessages: Array.from(this.messageBuffer.values()) .reduce((sum, buf) => sum + buf.length, 0) }; } }

// مقارنة التسلسل const data = { userId: 12345, timestamp: Date.now(), position: { x: 100.5, y: 200.3, z: 50.1 }, health: 85, inventory: [1, 2, 3, 4, 5] }; // 1. JSON (خط الأساس) const jsonStr = JSON.stringify(data); console.log('حجم JSON:', jsonStr.length); // ~120 بايت // 2. MessagePack (JSON ثنائي) const msgpack = require('msgpack-lite'); const msgpackBuffer = msgpack.encode(data); console.log('حجم MessagePack:', msgpackBuffer.length); // ~60 بايت (أصغر بنسبة 50٪) // 3. Protocol Buffers (تحديد المخطط) const protobuf = require('protobufjs'); // تحميل مخطط .proto const root = protobuf.loadSync('game.proto'); const GameState = root.lookupType('GameState'); // الترميز const message = GameState.create(data); const buffer = GameState.encode(message).finish(); console.log('حجم Protobuf:', buffer.length); // ~40 بايت (أصغر بنسبة 67٪) // 4. بروتوكول ثنائي مخصص (الأكثر كفاءة لحالات استخدام محددة) function encodeGameState(state) { const buffer = new ArrayBuffer(28); const view = new DataView(buffer); view.setUint32(0, state.userId); view.setFloat64(4, state.timestamp); view.setFloat32(12, state.position.x); view.setFloat32(16, state.position.y); view.setFloat32(20, state.position.z); view.setUint8(24, state.health); // ... ترميز المخزون return buffer; } const customBuffer = encodeGameState(data); console.log('حجم الثنائي المخصص:', customBuffer.byteLength); // ~28 بايت

// استخدام MessagePack مع Socket.io const io = require('socket.io')(3000); const msgpack = require('msgpack-lite'); // جانب الخادم io.on('connection', (socket) => { socket.on('game-update', (buffer) => { const data = msgpack.decode(new Uint8Array(buffer)); // معالجة تحديث اللعبة // البث للآخرين const encoded = msgpack.encode(data); socket.broadcast.emit('game-update', encoded); }); }); // جانب العميل const socket = io(); function sendGameUpdate(state) { const encoded = msgpack.encode(state); socket.emit('game-update', encoded.buffer); } socket.on('game-update', (buffer) => { const state = msgpack.decode(new Uint8Array(buffer)); updateGameState(state); });

// مراقبة الاتصال الشاملة class ConnectionMonitor { constructor(io) { this.io = io; this.metrics = { totalConnections: 0, activeConnections: 0, peakConnections: 0, connectionsByRoom: new Map(), bandwidthUsage: { sent: 0, received: 0 }, messageCount: 0, errorCount: 0 }; this.setupMonitoring(); this.startReporting(); } setupMonitoring() { this.io.on('connection', (socket) => { this.metrics.totalConnections++; this.metrics.activeConnections++; if (this.metrics.activeConnections > this.metrics.peakConnections) { this.metrics.peakConnections = this.metrics.activeConnections; } // مراقبة الرسائل socket.use((packet, next) => { this.metrics.messageCount++; // تقدير النطاق الترددي const size = JSON.stringify(packet).length; this.metrics.bandwidthUsage.received += size; next(); }); // تتبع عضويات الغرفة socket.on('join-room', (roomId) => { const count = this.metrics.connectionsByRoom.get(roomId) || 0; this.metrics.connectionsByRoom.set(roomId, count + 1); }); socket.on('leave-room', (roomId) => { const count = this.metrics.connectionsByRoom.get(roomId) || 0; this.metrics.connectionsByRoom.set(roomId, Math.max(0, count - 1)); }); socket.on('error', () => { this.metrics.errorCount++; }); socket.on('disconnect', () => { this.metrics.activeConnections--; }); }); } startReporting() { setInterval(() => { const report = this.generateReport(); console.log('=== مقاييس WebSocket ===\"); console.log(report); // إعادة تعيين العدادات this.metrics.messageCount = 0; this.metrics.bandwidthUsage = { sent: 0, received: 0 }; }, 60000); // كل دقيقة } generateReport() { const memUsage = process.memoryUsage(); return { connections: { active: this.metrics.activeConnections, total: this.metrics.totalConnections, peak: this.metrics.peakConnections }, rooms: Object.fromEntries(this.metrics.connectionsByRoom), performance: { messagesPerMinute: this.metrics.messageCount, bandwidthKBps: { sent: (this.metrics.bandwidthUsage.sent / 1024 / 60).toFixed(2), received: (this.metrics.bandwidthUsage.received / 1024 / 60).toFixed(2) }, errors: this.metrics.errorCount }, memory: { heapUsed: (memUsage.heapUsed / 1024 / 1024).toFixed(2) + ' MB', heapTotal: (memUsage.heapTotal / 1024 / 1024).toFixed(2) + ' MB' } }; } getMetrics() { return this.metrics; } } // الاستخدام const monitor = new ConnectionMonitor(io); // عرض نقطة نهاية المقاييس app.get('/metrics', (req, res) => { res.json(monitor.generateReport()); });

// إرسال واعٍ بالضغط الخلفي class BackpressureSocket { constructor(socket) { this.socket = socket; this.queue = []; this.sending = false; this.maxQueueSize = 100; } async send(data) { return new Promise((resolve, reject) => { if (this.queue.length >= this.maxQueueSize) { reject(new Error('قائمة انتظار الإرسال ممتلئة')); return; } this.queue.push({ data, resolve, reject }); this.processQueue(); }); } async processQueue() { if (this.sending || this.queue.length === 0) { return; } this.sending = true; while (this.queue.length > 0) { const item = this.queue.shift(); try { // التحقق مما إذا كان مخزن المقبس ممتلئًا if (this.socket.bufferedAmount > 1024 * 1024) { // 1MB // انتظر حتى يستنزف المخزن await this.waitForDrain(); } this.socket.send(JSON.stringify(item.data)); item.resolve(); } catch (error) { item.reject(error); } } this.sending = false; } waitForDrain() { return new Promise((resolve) => { const checkBuffer = () => { if (this.socket.bufferedAmount < 512 * 1024) { // 512KB resolve(); } else { setTimeout(checkBuffer, 100); } }; checkBuffer(); }); } } // الاستخدام const bpSocket = new BackpressureSocket(ws); for (let i = 0; i < 1000; i++) { try { await bpSocket.send({ message: `Data ${i}` }); } catch (error) { console.error('فشل الإرسال:', error); break; } }