面试题：Node.js异步编程在高并发API调用项目中的优化

Question

假设你正在开发一个Node.js应用，需要同时调用多个第三方API获取数据，每个API调用的响应时间不同，并且可能会出现网络延迟或错误。请阐述如何使用异步编程技术（如Promise.allSettled、队列控制等）对这些API调用进行优化，以确保高效且稳定的数据获取，并分析这样做的优缺点。

Answer 1

使用Promise.allSettled优化API调用

1. 代码示例：

   const axios = require('axios');
   
   const apiCalls = [
       axios.get('https://api.example.com/data1'),
       axios.get('https://api.example.com/data2'),
       axios.get('https://api.example.com/data3')
   ];
   
   Promise.allSettled(apiCalls)
      .then(results => {
           results.forEach((result, index) => {
               if (result.status === 'fulfilled') {
                   console.log(`API ${index + 1}成功:`, result.value.data);
               } else {
                   console.log(`API ${index + 1}失败:`, result.reason);
               }
           });
       });
   

2. 原理：
   • Promise.allSettled会等待所有传入的Promise对象都被解决（无论是成功还是失败），然后返回一个新的Promise对象。
   • 这个新的Promise对象的结果是一个数组，数组中的每个元素对应于传入的Promise对象的结果，每个元素是一个对象，有status属性（值为fulfilled或rejected），如果status是fulfilled，还有value属性保存成功的值；如果status是rejected，则有reason属性保存失败的原因。

使用队列控制优化API调用

1. 代码示例：

   const axios = require('axios');
   
   const apiQueue = [
       () => axios.get('https://api.example.com/data1'),
       () => axios.get('https://api.example.com/data2'),
       () => axios.get('https://api.example.com/data3')
   ];
   
   function processQueue(queue) {
       let index = 0;
       return new Promise((resolve, reject) => {
           function next() {
               if (index >= queue.length) {
                   resolve();
                   return;
               }
               queue[index]()
                  .then(result => {
                       console.log(`API ${index + 1}成功:`, result.data);
                       index++;
                       next();
                   })
                  .catch(error => {
                       console.log(`API ${index + 1}失败:`, error);
                       reject(error);
                   });
           }
           next();
       });
   }
   
   processQueue(apiQueue);
   

2. 原理：
   • 将API调用函数放入一个队列中。
   • 通过processQueue函数，每次只处理队列中的一个API调用，当前一个API调用完成（无论是成功还是失败），再处理下一个。这样可以控制并发量，避免因过多并发请求导致网络拥堵或资源耗尽。

优缺点分析

1. Promise.allSettled的优点：
   • 高效性：所有API调用同时发起，充分利用并行性，能在最短时间内获取所有数据（假设网络资源充足）。
   • 全面反馈：能得到每个API调用的结果，无论是成功还是失败，便于统一处理和分析。
2. Promise.allSettled的缺点：
   • 资源消耗：如果同时发起过多API调用，可能会耗尽网络资源或导致应用程序响应变慢，特别是在网络环境较差时。
   • 错误处理：当其中一个API调用失败时，不会立即停止所有调用，可能会导致不必要的资源浪费在后续可能失败的调用上。
3. 队列控制的优点：
   • 稳定性：通过控制并发量，能有效避免因过多请求导致的网络拥堵和资源耗尽，在网络不稳定或API性能较差时表现更稳定。
   • 错误处理：当某个API调用失败时，可以根据需求选择立即停止后续调用，减少不必要的资源浪费。
4. 队列控制的缺点：
   • 效率问题：由于是顺序执行，整体获取数据的时间可能会比Promise.allSettled长，特别是在API响应时间较长且数量较多的情况下。
   • 复杂度：代码实现相对复杂，需要手动管理队列和控制执行流程。