JavaScript/CountQueuingStrategy
CountQueuingStrategy オブジェクト
[編集]概要
[編集]CountQueuingStrategy は JavaScript のストリーム API における重要なクラスで、チャンクの数に基づいてストリームのバックプレッシャーを制御します。ByteLengthQueuingStrategy がチャンクのバイトサイズを考慮するのに対し、CountQueuingStrategy はシンプルにチャンクの数だけを数えます。
基本的な使い方
[編集]CountQueuingStrategy オブジェクトは、チャンクの数を追跡し、キューに入れられるチャンクの最大数を制限します。
constreadableStream=newReadableStream({start(controller){this.counter=0;},pull(controller){if(this.counter<100){controller.enqueue(`チャンク ${this.counter++}`);}else{controller.close();}}},newCountQueuingStrategy({highWaterMark:10}));
この例では、キュー内に最大10個のチャンクを許容するストリームを作成しています。キュー内のチャンク数が10を超えると、pull メソッドは一時的に呼び出されなくなります。
コンストラクタ
[編集]CountQueuingStrategy のコンストラクタは、次のようなオプションオブジェクトを受け取ります：
newCountQueuingStrategy({highWaterMark});
highWaterMark パラメータは必須で、キューに許容される最大チャンク数を指定します。
メソッド
[編集]CountQueuingStrategy オブジェクトには以下のメソッドがあります：
// チャンクのサイズを計算するメソッドconstsize=countStrategy.size(chunk);
size() メソッドは、どのようなチャンクに対しても常に 1 を返します。これにより、チャンクのサイズに関係なく、単純にチャンクの数だけをカウントします。
実際の使用例
[編集]テキストデータを処理する例を見てみましょう：
// テキスト行を生成する関数function*generateLines(){for(leti=0;i<100;i++){yield`これは行 ${i+1} のテキストデータです。`;}}// ReadableStream の作成constlineGenerator=generateLines();constreadableStream=newReadableStream({pull(controller){const{value,done}=lineGenerator.next();if(!done){controller.enqueue(value);}else{controller.close();}}},newCountQueuingStrategy({highWaterMark:5}));// 最大5行をキューに保持// WritableStream の作成constwritableStream=newWritableStream({write(chunk){console.log(`処理中: ${chunk}`);// 書き込み処理のシミュレーション（例: ネットワーク遅延）returnnewPromise(resolve=>setTimeout(resolve,200));}},newCountQueuingStrategy({highWaterMark:2}));// 最大2行をキューに保持// ストリームのパイピングreadableStream.pipeTo(writableStream).then(()=>console.log('すべての行が処理されました')).catch(err=>console.error('エラーが発生しました:',err));
この例では、ReadableStream は最大5行をキューに保持し、WritableStream は最大2行をキューに保持します。これにより、メモリ使用量を制御しながら、データの生成速度と消費速度のバランスを取ります。
ストリームの変換と CountQueuingStrategy
[編集]TransformStream でも CountQueuingStrategy を使用できます：
// 大文字に変換する TransformStreamconstupperCaseTransformer=newTransformStream({transform(chunk,controller){controller.enqueue(chunk.toUpperCase());}},newCountQueuingStrategy({highWaterMark:3}),// 読み取り側のキューイング戦略newCountQueuingStrategy({highWaterMark:1})// 書き込み側のキューイング戦略);// 使用例fetch('https://example.com/data.txt').then(response=>response.body.pipeThrough(newTextDecoderStream())// テキストにデコード.pipeThrough(upperCaseTransformer)// 大文字に変換.pipeTo(newWritableStream({write(chunk){console.log(chunk);}})));
この例では、テキストストリームを大文字に変換し、入力側と出力側で異なるキューサイズを設定しています。
ByteLengthQueuingStrategy との比較
[編集]以下の表は、両方のキューイング戦略の具体的な使用シナリオを示しています：
| シナリオ | CountQueuingStrategy | ByteLengthQueuingStrategy |
|---|---|---|
| テキスト行の処理 | 適切（行数で制御） | 過剰（行の長さにばらつきがある場合） |
| 画像ストリーム | 不適切（画像サイズが大きく異なる場合） | 適切（メモリ使用量を正確に制御） |
| 均一なオブジェクト | 適切（シンプルで効率的） | 必要以上に複雑 |
| ビデオフレーム | 場合により適切（フレーム数で制御） | 適切（各フレームのサイズで制御） |
| JSONオブジェクト | 小さくて均一な場合に適切 | サイズが大きく異なる場合に適切 |
カスタム実装
[編集]独自のカウントベースのキューイング戦略を実装することも可能です：
// 特定の条件下でのみチャンクをカウントするカスタム戦略constconditionalCountStrategy={highWaterMark:20,size(chunk){// 例: 重要なチャンクのみカウントreturnchunk.priority==='high'?1:0;}};constwritableStream=newWritableStream({write(chunk){console.log(`チャンク処理中: ${JSON.stringify(chunk)}`);returnPromise.resolve();}},conditionalCountStrategy);
この例では、priority プロパティが 'high' のチャンクのみをカウントするカスタム戦略を実装しています。
パフォーマンスの考慮事項
[編集]CountQueuingStrategy は計算オーバーヘッドが非常に小さいため、パフォーマンスが重要な場合に適しています。各チャンクは常に「1」としてカウントされるため、サイズ計算のための追加処理は必要ありません。
以下のシナリオでは CountQueuingStrategy が特に有用です：
- 均一なサイズのデータを処理する場合
- 処理速度がチャンク数に比例する場合
- メモリ使用量より処理のシンプルさを優先する場合
- データのサイズが予測不可能または計算が難しい場合
ストリーム処理を設計する際には、データの性質と処理要件に基づいて、CountQueuingStrategy と ByteLengthQueuingStrategy のどちらが適切かを判断することが重要です。データの性質に合わせた適切な highWaterMark 値を設定することで、メモリ効率とパフォーマンスのバランスを最適化できます。
