2017-8-30，大幅修改本文，加了图，简化了例子。

简介

Dataloader（官方网址）是由facebook推出，能大幅降低数据库的访问频次，经常在Graphql场景中使用。

Dataloader机制

主要通过2个机制来降低数据库的访问频次：批处理 和缓存。

批处理

在一个Nodejs任务执行单元中^[1]，如果多次调用同一类数据，为避免数据库访问，Dataloader可以使用传入的批量处理函数一次访问后台服务，具体例子如下：

import Sequelize from 'sequelize'
import DataLoader from 'dataloader'

// 定义表结构
const sequelize = new Sequelize('test', null, null, {
        dialect: 'sqlite',
    })
const UserModel = sequelize.define('user', {
    name: Sequelize.STRING
})
await sequelize.sync({force: true})

//插入测试数据
await [
    UserModel.create({name: 'ron'}),
    UserModel.create({name: 'john'}),
]

// 初始化DataLoader，传入一个批处理函数
const userLoader = new DataLoader(keys => UserModel.findAll({where: {name: {$in: keys}}})) 

// 以下2个Load语句会被自动批处理，合并成一次数据库的操作
await [
    userLoader.load('ron'),
    userLoader.load('john')
] 

以上代码就仅会产生以下一条数据库查询语句：
Executing (default): SELECT id, name, createdAt, updatedAt FROM users AS user WHERE user.name IN ('ron', 'john’);

缓存

load一次，DataLoader就会把数据缓存在内存，下一次再load时，就不会再去访问后台。

DataLoader缓存的是promise，而不是具体数据。则意味着：

let ron1, ron2
await ron1 = userLoader.load('ron')
await ron2 = userLoader.load('ron')
assert(ron1 !== ron2)  // true，这个容易理解

assert(userLoader.load('ron') === userLoader.load('ron'))  // 还是true，因为是缓存promise

DataLoader不能取代redis等应用级别的缓存，DataLoader只是一台服务器级别的内存缓存，是redis的补充。DataLoader缓存的典型应用是per-request范围的缓存，如下例子：

const app = express()
const loaderMiddleware = (req, res, next) => {
  req.loader = {
      users: new DataLoader(ids => UserModel.findAll({id: {$in: ids}}))
  }
}
app.get('/users/:id', loaderMiddleware  (req, res) => {
  req.loaer.users.load(req.params.id)
  //...
})

app.listen()

缓存机制默认是打开的，当然也可以在初始化DataLoader的时候配置缓存关闭，如下：
new DataLoader(ids => UserModel.findAll({id: {$in: ids}}), {cache: false})

当修改了数据后，我们可能需要清除缓存，以便于下一次获得更新过的数据，这时候我们可以这样做：userLoader.clear('ron')

实现原理

dataloader的实现原理是：把每一次load都推迟到Next Tick^[2]后集中批处理运行。

具体的说就是：DataLoader把个Nodejs任务执行单元中^[1]的多个load操作集中放到promiseJob queue中，并使用DataLoader初始化时传入的批量操作完成。

dataloader的代码非常少，总共是有300行，而且有大半的注释。

关于使用

dataloader并不像我先前想的是一个超级工具，其实它的使用场景有限，基本上只能优化loadById。
dataloader的最佳使用场景是解决Graphql中的N+1查询问题，如下：

# 定义
type User {
  name: String,
  friends: [User]
}

#查询
{
  users {
    name
    friends {
      name
      friends {
        name
      }
    } 
  }
}

graphql支持嵌套查询，如果没有dataloader，就会出现严重的N+1查询性能问题，而通过使用dataloader，数据库的访问频次指数级别下降。我参与的最近一个项目，其中一个复杂页面，通过使用dataloader，数据库的访问次数从74降低到了10次。

javascript的运行机制简介

javascript运行机制中主要依靠：1个堆栈：call stack; 2个job queue：promiseJob queue和scriptJob queue^[3]

• job：我的理解就是一个javascript函数
• call stack：一个javascript函数在运行时会调用其它函数，这就引入了call stack，函数调用函数时就会推入堆栈，这也是我们经常说的同步调用。javascript会不间断的运行完所有call stack的内容；
• promiseJob queue：当运行到promise时，javascript会把then中的函数放入该队列，当当前job运行完毕后（call stack中的代码运行完毕后），就会从该queue中取最早加入的job运行；Next Tick，也是把一个函数放到task queue中去，意思是到下一个Event Loop的时候运行
• scriptJob queue：我的理解是javascript内置解释器

1. 就是当前job的执行上下文 ↩ ↩

2. 见本文的javascript的运行机制简介部分 ↩

3. 见 javascript 标准 中关于job queue的叙述 ↩