Node.js v24.0.0 文档

new AsyncLocalStorage([options])#

• options <Object>
  • defaultValue <any> 没有提供存储时要使用的默认值。
  • name <string> AsyncLocalStorage 值的名称。

创建 AsyncLocalStorage 的新实例。 存储仅在 run() 调用中或 enterWith() 调用后提供。

静态方法：AsyncLocalStorage.bind(fn)#

• fn <Function> 要绑定到当前执行上下文的函数。
• 返回：<Function> 调用捕获的执行上下文中的 fn 的新函数。

将给定函数绑定到当前执行上下文。

静态方法：AsyncLocalStorage.snapshot()#

• 返回：<Function> 具有签名 (fn: (...args) : R, ...args) : R 的新函数。

捕获当前执行上下文并返回一个接受函数作为参数的函数。 每当调用返回的函数时，它都会在捕获的上下文中调用传递给它的函数。

const asyncLocalStorage = new AsyncLocalStorage();
const runInAsyncScope = asyncLocalStorage.run(123, () => AsyncLocalStorage.snapshot());
const result = asyncLocalStorage.run(321, () => runInAsyncScope(() => asyncLocalStorage.getStore()));
console.log(result);  // returns 123 copy

AsyncLocalStorage.snapshot() 可以代替使用 AsyncResource 来实现简单的异步上下文跟踪，例如

class Foo {
  #runInAsyncScope = AsyncLocalStorage.snapshot();

  get() { return this.#runInAsyncScope(() => asyncLocalStorage.getStore()); }
}

const foo = asyncLocalStorage.run(123, () => new Foo());
console.log(asyncLocalStorage.run(321, () => foo.get())); // returns 123 copy

asyncLocalStorage.disable()#

禁用 AsyncLocalStorage 的实例。 在再次调用 asyncLocalStorage.run() 或 asyncLocalStorage.enterWith() 之前，对 asyncLocalStorage.getStore() 的所有后续调用都将返回 undefined。

调用 asyncLocalStorage.disable() 时，将退出链接到该实例的所有当前上下文。

在可以对 asyncLocalStorage 进行垃圾回收之前，必须调用 asyncLocalStorage.disable()。 这不适用于 asyncLocalStorage 提供的存储，因为这些对象会与相应的异步资源一起进行垃圾回收。

当当前进程中不再使用 asyncLocalStorage 时，请使用此方法。

asyncLocalStorage.getStore()#

• 返回：<any>

返回当前存储。 如果在通过调用 asyncLocalStorage.run() 或 asyncLocalStorage.enterWith() 初始化的异步上下文之外调用，则返回 undefined。

asyncLocalStorage.enterWith(store)#

• store <any>

转换到当前同步执行的剩余时间的上下文，然后通过任何后续异步调用保留存储。

例子

const store = { id: 1 };
// Replaces previous store with the given store object
asyncLocalStorage.enterWith(store);
asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the store object
someAsyncOperation(() => {
  asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the same object
}); copy

此转换将持续整个同步执行。 这意味着，例如，如果在事件处理程序中输入上下文，则后续事件处理程序也将在该上下文中运行，除非专门使用 AsyncResource 绑定到另一个上下文。 这就是为什么除非有充分的理由使用后一种方法，否则应首选 run() 而不是 enterWith()。

const store = { id: 1 };

emitter.on('my-event', () => {
  asyncLocalStorage.enterWith(store);
});
emitter.on('my-event', () => {
  asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the same object
});

asyncLocalStorage.getStore(); // Returns undefined
emitter.emit('my-event');
asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the same object copy

asyncLocalStorage.name#

• <string>

如果提供，则为 AsyncLocalStorage 实例的名称。

asyncLocalStorage.run(store, callback[, ...args])#

• store <any>
• callback <Function>
• ...args <any>

在上下文中同步运行一个函数并返回其返回值。 存储在回调函数之外不可访问。 存储可用于在回调中创建的任何异步操作。

可选的 args 将传递给回调函数。

如果回调函数抛出错误，则 run() 也会抛出该错误。 堆栈跟踪不受此调用的影响，并且上下文已退出。

例子

const store = { id: 2 };
try {
  asyncLocalStorage.run(store, () => {
    asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the store object
    setTimeout(() => {
      asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the store object
    }, 200);
    throw new Error();
  });
} catch (e) {
  asyncLocalStorage.getStore(); // Returns undefined
  // The error will be caught here
} copy

asyncLocalStorage.exit(callback[, ...args])#

• callback <Function>
• ...args <any>

在上下文之外同步运行一个函数并返回其返回值。 存储在回调函数或回调中创建的异步操作中不可访问。 在回调函数中完成的任何 getStore() 调用都将始终返回 undefined。

可选的 args 将传递给回调函数。

如果回调函数抛出错误，则 exit() 也会抛出该错误。 堆栈跟踪不受此调用的影响，并且上下文已重新进入。

例子

// Within a call to run
try {
  asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the store object or value
  asyncLocalStorage.exit(() => {
    asyncLocalStorage.getStore(); // Returns undefined
    throw new Error();
  });
} catch (e) {
  asyncLocalStorage.getStore(); // Returns the same object or value
  // The error will be caught here
} copy

与 async/await 一起使用#

如果在异步函数中，只有一个 await 调用要在上下文中运行，则应使用以下模式

async function fn() {
  await asyncLocalStorage.run(new Map(), () => {
    asyncLocalStorage.getStore().set('key', value);
    return foo(); // The return value of foo will be awaited
  });
} copy

在此示例中，存储仅在回调函数和 foo 调用的函数中可用。在 run 之外调用 getStore 将返回 undefined。

问题排查：上下文丢失#

在大多数情况下，AsyncLocalStorage 工作正常。在极少数情况下，当前存储会在其中一个异步操作中丢失。

如果你的代码是基于回调的，使用 util.promisify() 将其 promise 化就足以使其开始使用原生 promise。

如果你需要使用基于回调的 API 或者你的代码假定一个自定义的 thenable 实现，请使用 AsyncResource 类将异步操作与正确的执行上下文关联起来。通过在怀疑导致丢失的调用之后，记录 asyncLocalStorage.getStore() 的内容来找到负责上下文丢失的函数调用。当代码记录 undefined 时，最后调用的回调可能负责上下文丢失。

new AsyncResource(type[, options])#

• type <string> 异步事件的类型。
• options <Object>
  • triggerAsyncId <number> 创建此异步事件的执行上下文的 ID。 默认值： executionAsyncId()。
  • requireManualDestroy <boolean> 如果设置为 true，则在垃圾回收对象时禁用 emitDestroy。 通常不需要设置此项（即使手动调用 emitDestroy），除非检索到资源的 asyncId 并且使用其调用敏感 API 的 emitDestroy。 当设置为 false 时，只有在至少有一个活动 destroy 钩子时，才会发生垃圾回收时对 emitDestroy 的调用。 默认值： false。

用法示例

class DBQuery extends AsyncResource {
  constructor(db) {
    super('DBQuery');
    this.db = db;
  }

  getInfo(query, callback) {
    this.db.get(query, (err, data) => {
      this.runInAsyncScope(callback, null, err, data);
    });
  }

  close() {
    this.db = null;
    this.emitDestroy();
  }
} copy

静态方法：AsyncResource.bind(fn[, type[, thisArg]])#

• fn <Function> 要绑定到当前执行上下文的函数。
• type <string> 与底层 AsyncResource 关联的可选名称。
• thisArg <any>

将给定函数绑定到当前执行上下文。

asyncResource.bind(fn[, thisArg])#

• fn <Function> 要绑定到当前 AsyncResource 的函数。
• thisArg <any>

绑定给定的函数以在该 AsyncResource 的作用域中执行。

asyncResource.runInAsyncScope(fn[, thisArg, ...args])#

• fn <Function> 要在此异步资源的执行上下文中调用的函数。
• thisArg <any> 用于函数调用的接收器。
• ...args <any> 要传递给函数的可选参数。

在异步资源的执行上下文中，使用提供的参数调用提供的函数。 这将建立上下文，触发 AsyncHooks before 回调，调用函数，触发 AsyncHooks after 回调，然后恢复原始执行上下文。

asyncResource.emitDestroy()#

• 返回：<AsyncResource> 对 asyncResource 的引用。

调用所有 destroy 钩子。 这应该只调用一次。 如果多次调用，将抛出错误。 这 必须 手动调用。 如果资源被 GC 回收，则永远不会调用 destroy 钩子。

asyncResource.asyncId()#

• 返回：<number> 分配给资源的唯一 asyncId。

asyncResource.triggerAsyncId()#

• 返回：<number> 传递给 AsyncResource 构造函数的相同的 triggerAsyncId。

将 AsyncResource 用于 Worker 线程池#

以下示例显示了如何使用 AsyncResource 类来正确地为 Worker 池提供异步跟踪。 其他资源池，例如数据库连接池，可以遵循类似的模式。

假设任务是添加两个数字，使用一个名为 task_processor.js 的文件，其内容如下

import { parentPort } from 'node:worker_threads';
parentPort.on('message', (task) => {
  parentPort.postMessage(task.a + task.b);
});const { parentPort } = require('node:worker_threads');
parentPort.on('message', (task) => {
  parentPort.postMessage(task.a + task.b);
});copy

围绕它的 Worker 池可以使用以下结构

import { AsyncResource } from 'node:async_hooks';
import { EventEmitter } from 'node:events';
import { Worker } from 'node:worker_threads';

const kTaskInfo = Symbol('kTaskInfo');
const kWorkerFreedEvent = Symbol('kWorkerFreedEvent');

class WorkerPoolTaskInfo extends AsyncResource {
  constructor(callback) {
    super('WorkerPoolTaskInfo');
    this.callback = callback;
  }

  done(err, result) {
    this.runInAsyncScope(this.callback, null, err, result);
    this.emitDestroy();  // `TaskInfo`s are used only once.
  }
}

export default class WorkerPool extends EventEmitter {
  constructor(numThreads) {
    super();
    this.numThreads = numThreads;
    this.workers = [];
    this.freeWorkers = [];
    this.tasks = [];

    for (let i = 0; i < numThreads; i++)
      this.addNewWorker();

    // Any time the kWorkerFreedEvent is emitted, dispatch
    // the next task pending in the queue, if any.
    this.on(kWorkerFreedEvent, () => {
      if (this.tasks.length > 0) {
        const { task, callback } = this.tasks.shift();
        this.runTask(task, callback);
      }
    });
  }

  addNewWorker() {
    const worker = new Worker(new URL('task_processor.js', import.meta.url));
    worker.on('message', (result) => {
      // In case of success: Call the callback that was passed to `runTask`,
      // remove the `TaskInfo` associated with the Worker, and mark it as free
      // again.
      worker[kTaskInfo].done(null, result);
      worker[kTaskInfo] = null;
      this.freeWorkers.push(worker);
      this.emit(kWorkerFreedEvent);
    });
    worker.on('error', (err) => {
      // In case of an uncaught exception: Call the callback that was passed to
      // `runTask` with the error.
      if (worker[kTaskInfo])
        worker[kTaskInfo].done(err, null);
      else
        this.emit('error', err);
      // Remove the worker from the list and start a new Worker to replace the
      // current one.
      this.workers.splice(this.workers.indexOf(worker), 1);
      this.addNewWorker();
    });
    this.workers.push(worker);
    this.freeWorkers.push(worker);
    this.emit(kWorkerFreedEvent);
  }

  runTask(task, callback) {
    if (this.freeWorkers.length === 0) {
      // No free threads, wait until a worker thread becomes free.
      this.tasks.push({ task, callback });
      return;
    }

    const worker = this.freeWorkers.pop();
    worker[kTaskInfo] = new WorkerPoolTaskInfo(callback);
    worker.postMessage(task);
  }

  close() {
    for (const worker of this.workers) worker.terminate();
  }
}const { AsyncResource } = require('node:async_hooks');
const { EventEmitter } = require('node:events');
const path = require('node:path');
const { Worker } = require('node:worker_threads');

const kTaskInfo = Symbol('kTaskInfo');
const kWorkerFreedEvent = Symbol('kWorkerFreedEvent');

class WorkerPoolTaskInfo extends AsyncResource {
  constructor(callback) {
    super('WorkerPoolTaskInfo');
    this.callback = callback;
  }

  done(err, result) {
    this.runInAsyncScope(this.callback, null, err, result);
    this.emitDestroy();  // `TaskInfo`s are used only once.
  }
}

class WorkerPool extends EventEmitter {
  constructor(numThreads) {
    super();
    this.numThreads = numThreads;
    this.workers = [];
    this.freeWorkers = [];
    this.tasks = [];

    for (let i = 0; i < numThreads; i++)
      this.addNewWorker();

    // Any time the kWorkerFreedEvent is emitted, dispatch
    // the next task pending in the queue, if any.
    this.on(kWorkerFreedEvent, () => {
      if (this.tasks.length > 0) {
        const { task, callback } = this.tasks.shift();
        this.runTask(task, callback);
      }
    });
  }

  addNewWorker() {
    const worker = new Worker(path.resolve(__dirname, 'task_processor.js'));
    worker.on('message', (result) => {
      // In case of success: Call the callback that was passed to `runTask`,
      // remove the `TaskInfo` associated with the Worker, and mark it as free
      // again.
      worker[kTaskInfo].done(null, result);
      worker[kTaskInfo] = null;
      this.freeWorkers.push(worker);
      this.emit(kWorkerFreedEvent);
    });
    worker.on('error', (err) => {
      // In case of an uncaught exception: Call the callback that was passed to
      // `runTask` with the error.
      if (worker[kTaskInfo])
        worker[kTaskInfo].done(err, null);
      else
        this.emit('error', err);
      // Remove the worker from the list and start a new Worker to replace the
      // current one.
      this.workers.splice(this.workers.indexOf(worker), 1);
      this.addNewWorker();
    });
    this.workers.push(worker);
    this.freeWorkers.push(worker);
    this.emit(kWorkerFreedEvent);
  }

  runTask(task, callback) {
    if (this.freeWorkers.length === 0) {
      // No free threads, wait until a worker thread becomes free.
      this.tasks.push({ task, callback });
      return;
    }

    const worker = this.freeWorkers.pop();
    worker[kTaskInfo] = new WorkerPoolTaskInfo(callback);
    worker.postMessage(task);
  }

  close() {
    for (const worker of this.workers) worker.terminate();
  }
}

module.exports = WorkerPool;copy

如果没有 WorkerPoolTaskInfo 对象添加的显式跟踪，则回调似乎与单个 Worker 对象相关联。 但是，Worker 的创建与任务的创建无关，并且不提供有关何时计划任务的信息。

该池可以使用如下

import WorkerPool from './worker_pool.js';
import os from 'node:os';

const pool = new WorkerPool(os.availableParallelism());

let finished = 0;
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  pool.runTask({ a: 42, b: 100 }, (err, result) => {
    console.log(i, err, result);
    if (++finished === 10)
      pool.close();
  });
}const WorkerPool = require('./worker_pool.js');
const os = require('node:os');

const pool = new WorkerPool(os.availableParallelism());

let finished = 0;
for (let i = 0; i < 10; i++) {
  pool.runTask({ a: 42, b: 100 }, (err, result) => {
    console.log(i, err, result);
    if (++finished === 10)
      pool.close();
  });
}copy

将 AsyncResource 与 EventEmitter 集成#

由 EventEmitter 触发的事件监听器可能在与调用 eventEmitter.on() 时激活的执行上下文不同的执行上下文中运行。

以下示例显示了如何使用 AsyncResource 类将事件侦听器正确地与正确的执行上下文相关联。 相同的方法可以应用于 Stream 或类似的事件驱动类。

import { createServer } from 'node:http';
import { AsyncResource, executionAsyncId } from 'node:async_hooks';

const server = createServer((req, res) => {
  req.on('close', AsyncResource.bind(() => {
    // Execution context is bound to the current outer scope.
  }));
  req.on('close', () => {
    // Execution context is bound to the scope that caused 'close' to emit.
  });
  res.end();
}).listen(3000);const { createServer } = require('node:http');
const { AsyncResource, executionAsyncId } = require('node:async_hooks');

const server = createServer((req, res) => {
  req.on('close', AsyncResource.bind(() => {
    // Execution context is bound to the current outer scope.
  }));
  req.on('close', () => {
    // Execution context is bound to the scope that caused 'close' to emit.
  });
  res.end();
}).listen(3000);copy