Tại sao dùng WebSockets cho việc theo dõi tiền điện tử
Việc xây dựng một ứng dụng tài chính đòi hỏi việc cung cấp dữ liệu phải hoàn toàn ngay lập tức và liên tục. Khi các nhà phát triển dựa vào các yêu cầu HTTP truyền thống để lấy giá hiện tại của Bitcoin hoặc Ethereum, họ gặp phải vấn đề độ trễ nghiêm trọng. Máy khách phải liên tục hỏi máy chủ xem có dữ liệu mới hay không, quá trình này được gọi là polling, lãng phí lượng băng thông và tài nguyên tính toán rất lớn. Đến khi máy chủ trả lời cho máy khách, thị trường tiền điện tử biến động có thể đã thay đổi nhiều.
Đây chính xác là lúc giao thức WebSocket trở nên thiết yếu cho phát triển web hiện đại. Khác với chu trình yêu cầu và trả lời tiêu chuẩn, WebSocket tạo ra một kênh giao tiếp hai chiều và liên tục giữa máy khách và máy chủ. Một khi bắt tay ban đầu được thiết lập, máy chủ có thể đẩy các tick giá mới cho ứng dụng của bạn đúng vào mili giây chúng phát sinh. Điều này loại bỏ chi phí mở và đóng kết nối mạng liên tục, làm cho nó trở thành nền tảng hoàn hảo cho bộ theo dõi thời gian thực của chúng ta.
Để hình dung rõ hơn, hãy tưởng tượng một nền tảng giao dịch đang phục vụ hàng ngàn người dùng cùng lúc. Nếu mỗi thiết bị người dùng đều yêu cầu dữ liệu mỗi giây, máy chủ của bạn sẽ nhanh chóng chịu tải lớn bởi hàng triệu tiêu đề HTTP. Máy chủ socket xử lý điều này một cách tinh tế bằng cách duy trì các kết nối mở và phát sóng các gói dữ liệu nhỏ chỉ khi giá thực sự thay đổi.
Thiết lập môi trường phát triển Node của bạn
Trước khi viết bất kỳ mã nào, bạn cần thiết lập một nền tảng vững chắc cho ứng dụng back-end của mình bằng npm (Node package manager). Bắt đầu bằng cách tạo một thư mục mới cho dự án và chạy lệnh khởi tạo để sinh ra tệp cấu hình package.json. Tệp này sẽ theo dõi tất cả các dependencies bạn cần để bộ theo dõi thời gian thực hoạt động đúng. Bạn sẽ muốn cài đặt gói tiêu chuẩn ws, đó là một triển khai được tối ưu hóa cao và nhẹ, được xây dựng đặc biệt cho môi trường máy chủ.
Trong khi module HTTP tích hợp có thể xử lý các kết nối ban đầu của client, nhiều nhà phát triển còn đưa vào một framework tối giản như Express để phục vụ các tệp frontend một cách dễ dàng. Thư mục dự án của bạn cuối cùng nên chứa một tệp máy chủ chính, một thư mục riêng cho các tài sản frontend và các tệp cấu hình của bạn. Giữ cho logic máy chủ hoàn toàn tách biệt với mã phía client sẽ giúp ứng dụng dễ gỡ lỗi và mở rộng sau này.
Khi chuẩn bị môi trường của bạn, nên sử dụng một công cụ phát triển tự động khởi động lại máy chủ mỗi khi bạn lưu một tệp. Việc khởi động lại thủ công mỗi khi bạn điều chỉnh logic kết nối trở nên cực kỳ gây phiền toái. Một công cụ như Nodemon sẽ theo dõi cấu trúc thư mục của bạn và thực hiện vòng lặp khởi động lại một cách liền mạch, cho phép bạn tập trung hoàn toàn vào xây dựng chức năng cốt lõi của ứng dụng theo dõi tiền điện tử.
Kết nối với một nhà cung cấp dữ liệu tiền điện tử
Bạn cần một nguồn dữ liệu thị trường liên tục đáng tin cậy để cấp dữ liệu cho ứng dụng của bạn. Các sàn giao dịch tiền điện tử lớn như Binance và Coinbase cung cấp các giao diện công khai mạnh mẽ mà các nhà phát triển có thể sử dụng hoàn toàn miễn phí. Đối với dự án này, kết nối với dòng dữ liệu của Binance là một sự lựa chọn tuyệt vời vì nó cung cấp tính thanh khoản ấn tượng và cập nhật giá cực nhanh trên hàng trăm cặp giao dịch khác nhau. Bạn chỉ cần trỏ tiện ích kết nối của mình tới địa chỉ stream an toàn cụ thể của họ.
Kết nối backend của bạn với nhà cung cấp dữ liệu bên ngoài này liên quan đến việc tạo một thể hiện client mới và truyền URL của nhà cung cấp làm tham số chính. Bạn có thể đăng ký theo dõi các luồng cụ thể bằng cách bổ sung các ký hiệu tiền tệ trực tiếp vào địa chỉ web, như chỉ định cặp Bitcoin với Tether. Ngay khi kết nối được thiết lập thành công, máy chủ sàn sẽ bắt đầu đổ một luồng dữ liệu thực thi giao dịch liên tục khổng lồ trực tiếp vào ứng dụng backend của bạn.
Quan trọng cần lưu ý là việc tiêu thụ dữ liệu thị trường thô đòi hỏi xử lý cẩn thận giới hạn mạng và các quy tắc kết nối. Các sàn thường áp đặt giới hạn tần suất nghiêm ngặt để ngăn chặn các tác nhân độc hại làm quá tải hạ tầng bằng các kết nối không cần thiết. Bạn phải đọc kỹ tài liệu của nhà cung cấp để đảm bảo bạn đang đăng ký đúng các luồng bạn cần, thay vì yêu cầu toàn bộ dòng dữ liệu thị trường toàn cầu có thể làm cho máy phát triển cục bộ của bạn bị treo ngay lập tức.
Quản lý Kết nối Máy chủ một cách Hiệu quả
Xử lý một luồng dữ liệu tài chính liên tục đòi hỏi hiểu biết rõ về kiến trúc điều khiển theo sự kiện. Ứng dụng của bạn phải lắng nghe các sự kiện cụ thể như khi kết nối mở, khi một thông điệp mới đến, và khi một lỗi xảy ra bất thình lình. Thiết lập các hàm lắng nghe riêng cho mỗi vòng đời của các sự kiện này đảm bảo máy chủ biết chính xác cách phản hồi dưới các điều kiện mạng khác nhau. Lắng nghe quan trọng nhất là sự kiện message, sự kiện này kích hoạt mỗi khi sàn phát sóng một cập nhật giá mới.
Kết nối mạng vốn dĩ không ổn định, và một socket duy trì có thể bị rơi âm thầm mà không kích hoạt sự kiện đóng chính thức. Để chống lại vấn đề mất kết nối ẩn này, các nhà phát triển triển khai một hệ thống ping và pong để xác minh kết nối vẫn khỏe mạnh. Máy chủ của bạn nên định kỳ gửi một khung ping nhỏ cho sàn, và nếu không nhận được khung pong tương ứng trong vài giây, nó phải xem kết nối là chết và chủ động kết thúc nó.
Quản lý nhiều kết nối client từ frontend của bạn cũng đòi hỏi một phương pháp tập trung trong bộ nhớ máy chủ của bạn. Khi người dùng truy cập bảng điều khiển web của bạn, máy chủ sẽ tạo ra một thể hiện duy nhất cho từng trình duyệt. Bạn nên lưu trữ các thể hiện đang hoạt động này trong một mảng hoặc tập, cho phép bạn lặp qua chúng một cách dễ dàng. Khi backend nhận được một mức giá mới từ sàn bên ngoài, nó sẽ vòng qua tập hợp các client đang hoạt động này và truyền dữ liệu mới đến mọi người ngay lập tức.
Phân tích và Phát đi Cập nhật Giá
Dữ liệu đến từ các sàn tiền điện tử thường có dạng chuỗi có cấu trúc lồng nhiều tầng hoặc một bộ đệm nhị phân thô. Trước khi bạn có thể gửi dữ liệu này tới người dùng, bạn phải chặn payload đến và phân tích nó thành một đối tượng JavaScript bản địa. Quá trình chuyển đổi này trích xuất chỉ các điểm dữ liệu cụ thể bạn quan tâm, như giá giao dịch hiện tại, dấu thời gian chính xác và khối lượng giao dịch. Loại bỏ metadata không cần thiết sẽ giảm đáng kể lượng băng thông tiêu thụ khi bạn truyền thông tin.
Một khi payload được định dạng đúng, bước tiếp theo là phát tán dữ liệu sạch này đến tất cả các trình duyệt kết nối. Phát tán có nghĩa là lấy một mẩu thông tin và đồng thời truyền nó tới mọi client hiện đang có trong danh sách các kết nối active. Điều cần thiết là phải stringify đối tượng được cấu trúc lại vừa rồi của bạn trở về định dạng văn bản trước khi truyền qua socket, vì giao thức này truyền dữ liệu hiệu quả nhất ở dạng chuỗi văn bản thuần túy.
Tối ưu Hiệu suất đóng vai trò lớn khi xử lý hàng nghìn cập nhật mỗi giây. Nếu bạn cố gắng thực hiện các tính toán phức tạp hoặc các thao tác ghi cơ sở dữ liệu nặng trực tiếp bên trong hàm phân tích tin nhắn, bạn sẽ nhanh chóng làm tắc nghẽn luồng thực thi chính. Hãy luôn giữ logic phân tích của bạn cực kỳ nhẹ và đẩy mọi tổng hợp dữ liệu lịch sử nặng vào một quá trình nền hoàn toàn riêng biệt hoặc một thread worker hoàn toàn khác.
Xây dựng Giao diện Frontend Client
Chuyển đến giao diện người dùng, các trình duyệt web hiện đại có hỗ trợ native cho các kết nối socket mà không cần thêm thư viện bên ngoài. Bạn có thể khởi tạo một kết nối mới bằng cách gọi constructor gốc và trỏ nó tới địa chỉ máy chủ backend của bạn. Khi đã kết nối, bạn gán một hàm vào sự kiện incoming message để bắt dữ liệu gói dữ liệu sạch được phát bởi ứng dụng Node của bạn. Điều này tạo ra một pipeline liền mạch từ sở giao dịch, thông qua máy chủ của bạn, trực tiếp vào trình duyệt người dùng.
Việc cập nhật các yếu tố hiển thị trên màn hình cần được thực hiện một cách hiệu quả để ngăn trình duyệt bị đóng băng. Thay vì vẽ lại toàn bộ bố cục trang mỗi khi giá thay đổi, bạn nên nhắm đúng các phần tử văn bản hiển thị số. Sử dụng thao tác trên mô hình đối tượng tài liệu (DOM) tiêu chuẩn, bạn có thể nhúng giá trị giá mới trực tiếp vào một container được chỉ định ngay khi gói dữ liệu đến.
Để cung cấp trải nghiệm người dùng thực sự chuyên nghiệp, logic frontend của bạn nên so sánh giá vừa nhận được với giá trước đó được lưu trong bộ nhớ. Nếu giá mới cao hơn, bạn có thể linh hoạt áp dụng một lớp typography màu xanh lá cho phần tử để chỉ ra xu hướng tăng. Ngược lại, nếu giá giảm, áp dụng một lớp typography màu đỏ để người dùng nhận được tín hiệu thị trường ngay lập tức. Thêm một chuyển đổi làm đẹp nhẹ nhàng cho kiểu dáng làm cho sự thay đổi màu sắc trở nên mượt mà và nhạy bén.
Xử lý Lỗi và Logic Tái kết nối
Các ứng dụng mạng thực tế phải dự báo sự cố như một điều kiện vận hành tiêu chuẩn chứ không phải ngoại lệ. Nếu người dùng mất tín hiệu internet hoặc máy chủ backend của bạn tạm thời khởi động lại, kết nối socket sẽ bị cắt đứt đột ngột. Mã frontend của bạn cần một chiến lược tái kết nối mạnh mẽ tự động cố gắng thiết lập liên kết mới mà không yêu cầu người dùng làm mới trình duyệt.
Triển khai thuật toán backoff lũy thừa là cách chuẩn công nghiệp để xử lý việc tái kết nối một cách lịch sự. Thay vì cố gắng kết nối với máy chủ mỗi giây một lần một cách dữ dội, thuật toán sẽ chờ một giây, sau đó hai giây, bốn giây, v.v. Điều này ngăn máy chủ của bạn bị quá tải bởi một đám đông khách hàng hoảng loạn đang cố gắng kết nối lại đúng vào mili-giây sau một sự cố ngắn.
Cuối cùng, bạn phải truyền đạt trạng thái kết nối một cách rõ ràng cho người xem trên màn hình. Hiển thị một chỉ báo nhỏ thay đổi từ trạng thái kết nối xanh sang trạng thái kết nối lại màu vàng giúp người dùng nắm được mức độ tươi mới của dữ liệu. Ẩn đi các giá trị lỗi thời trong trường hợp mất mạng cũng rất quan trọng, vì hiển thị một giá trị tiền điện tử cũ có thể dẫn tới các quyết định tài chính tai hại cho người dùng dựa vào tracker của bạn.
Further Reading
Thẻ :
- Phát triển Web
