Cara Mengoptimalkan Node.js API Anda

Ada beberapa cara untuk mengoptimalkan aplikasi Node.js, antara lain:

Gunakan Node.js versi terbaru: Versi Node.js yang lebih baru umumnya memiliki peningkatan kinerja dan perbaikan bug.
Gunakan profiler: Profiler dapat membantu Anda mengidentifikasi area kode Anda yang menyebabkan hambatan kinerja, seperti pemanggilan fungsi yang lambat atau kebocoran memori.
Minimalkan penggunaan fungsi sinkron: Fungsi sinkron memblokir loop peristiwa, mencegah eksekusi kode lain. Gunakan fungsi asinkron sebagai gantinya, seperti yang disediakan oleh kata kunci async dan await.
Gunakan jaringan pengiriman konten (CDN): CDN dapat membantu mendistribusikan aset statis aplikasi Anda, mengurangi beban di server Anda.
Gunakan server proxy terbalik: Server proxy terbalik, seperti NGINX atau HAProxy, dapat membantu menangani penyeimbangan muatan dan penghentian SSL, membebaskan server Node.js Anda untuk menangani tugas lain.
Gunakan caching: Caching dapat membantu mempercepat kinerja aplikasi Anda dengan menyimpan hasil operasi yang mahal, seperti kueri database, di memori.
Optimalkan kueri basis data.
Gunakan manajer proses seperti pm2 untuk manajemen proses yang lebih baik.

1. Gunakan Node.js versi terbaru: Versi Node.js yang lebih baru umumnya memiliki peningkatan kinerja dan perbaikan bug.

Menggunakan Node.js versi terbaru dapat membantu meningkatkan kinerja dan keamanan. Tim pengembangan Node.js terus bekerja untuk meningkatkan kinerja platform. Memperbarui ke versi terbaru dapat memberi Anda akses ke fitur baru dan peningkatan kinerja. Namun, penting untuk memastikan bahwa aplikasi Anda kompatibel dengan versi baru sebelum memperbarui.

Juga, pastikan untuk melacak catatan rilis, yang menunjukkan fitur baru, perbaikan bug, dan peningkatan kinerja yang menyertai versi tersebut. Ini dapat memberi Anda gambaran tentang area mana dari aplikasi Anda yang mungkin terpengaruh oleh pembaruan.

2. Gunakan profiler: Profiler dapat membantu Anda mengidentifikasi area kode Anda yang menyebabkan hambatan kinerja, seperti pemanggilan fungsi yang lambat atau kebocoran memori.

Menggunakan profiler adalah cara yang efektif untuk mengidentifikasi kemacetan kinerja di aplikasi Node.js Anda. Profiler memungkinkan Anda melacak kinerja aplikasi secara real-time, memberikan informasi mendetail tentang penggunaan CPU dan memori, pemanggilan fungsi, dan metrik lainnya. Informasi ini dapat membantu Anda mengidentifikasi area kode yang menyebabkan pelambatan atau kebocoran memori, dan melakukan perubahan yang diperlukan untuk meningkatkan kinerja.

Ada beberapa profiler yang tersedia untuk Node.js, seperti profiler bawaan di Node.js, profiler v8, dan inspektur node. Beberapa profiler pihak ketiga yang populer adalah:

node-clinic
nodetime
strong-trace
node-memwatch

Perlu juga dicatat bahwa Anda juga dapat menggunakan alat kinerja di browser untuk memantau kinerja JavaScript sisi klien.

Sebaiknya buat profil aplikasi Anda dalam skenario yang berbeda, seperti saat sedang dimuat, untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana perilakunya dalam kondisi yang berbeda.

3. Minimalkan penggunaan fungsi sinkron: Fungsi sinkron memblokir loop peristiwa, mencegah eksekusi kode lain. Gunakan fungsi asinkron sebagai gantinya, seperti yang disediakan oleh kata kunci `async` dan `await`.

Di Node.js, event loop bertanggung jawab untuk mengelola eksekusi kode JavaScript. Fungsi sinkron memblokir loop peristiwa, mencegah eksekusi kode lain, yang dapat menyebabkan kinerja yang buruk dan waktu respons yang lambat. Fungsi asinkron, di sisi lain, memungkinkan kode lain untuk dieksekusi saat sedang berjalan, yang dapat membantu meningkatkan kinerja aplikasi Anda secara keseluruhan.

Kata kunci async/await adalah cara untuk menulis kode asinkron yang terlihat dan berperilaku seperti kode sinkron. Mereka memungkinkan Anda untuk menulis kode asinkron menggunakan sintaksis yang sudah dikenal, membuatnya lebih mudah untuk dipahami dan dipelihara.

Misalnya, daripada menggunakan pola callback:

fs.readFile('file.txt', (err, data) => {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

Anda dapat menggunakan async/await seperti ini:

const data = await fs.promises.readFile('file.txt');
console.log(data);

Penting untuk diperhatikan bahwa tidak semua fungsi bersifat asinkron dan tidak semua fungsi sinkron merupakan hambatan dalam aplikasi. Sebaiknya evaluasi kasus penggunaan dan kemudian putuskan apakah akan membuat fungsi asinkron atau tidak.

Perlu diperhatikan juga bahwa tidak semua bagian aplikasi Anda akan mendapat manfaat dari penggunaan fungsi asinkron, misalnya, operasi terikat IO seperti membaca/menulis dari file, atau menghubungkan ke database, merupakan kandidat yang baik untuk fungsi asinkron, sementara terikat CPU operasi seperti perhitungan berat tidak.

4. Gunakan jaringan pengiriman konten (CDN): CDN dapat membantu mendistribusikan aset statis aplikasi Anda, mengurangi beban di server Anda.

Jaringan Pengiriman Konten (CDN) adalah jaringan server yang terletak di beberapa lokasi geografis, yang dirancang untuk mengirimkan konten, seperti gambar, video, dan aset statis lainnya, kepada pengguna dengan latensi rendah dan ketersediaan tinggi.

Saat pengguna meminta aset statis dari aplikasi Anda, permintaan tersebut dialihkan ke server CDN terdekat, yang kemudian mengirimkan aset tersebut ke pengguna. Ini dapat membantu mengurangi beban di server Anda, serta meningkatkan kinerja aplikasi Anda untuk pengguna yang berlokasi jauh dari lokasi server Anda.

CDN juga memiliki manfaat tambahan berupa:

Peningkatan keamanan melalui perlindungan DDoS dan pembongkaran SSL
Caching aset statis, yang dapat mengurangi jumlah permintaan ke server asal Anda.
Mengurangi beban pada server asal dan meningkatkan skalabilitas aplikasi Anda.

Ada beberapa penyedia CDN yang tersedia, seperti Cloudflare, Amazon CloudFront, Akamai, dan masih banyak lagi. Anda dapat memilih penyedia yang paling sesuai dengan kebutuhan dan anggaran Anda.

Perlu diperhatikan bahwa menggunakan CDN tidak selalu diperlukan untuk semua jenis aplikasi, misalnya, jika aplikasi Anda melayani sejumlah kecil pengguna dan sebagian besar dari mereka berada di lokasi yang sama dengan server asal, keuntungan dari CDN mungkin diabaikan.

5. Gunakan server proxy terbalik: Server proxy terbalik, seperti NGINX atau HAProxy, dapat membantu menangani penyeimbangan muatan dan penghentian SSL, membebaskan server Node.js Anda untuk menangani tugas lain.

Server proxy terbalik adalah server yang duduk di depan satu atau lebih server web dan meneruskan permintaan masuk ke server yang sesuai. Reverse proxy server dapat digunakan untuk menangani berbagai tugas, seperti load balancing, terminasi SSL, dan caching.

Load balancing adalah proses mendistribusikan lalu lintas masuk ke beberapa server untuk memastikan tidak ada satu server pun yang kewalahan. Server proxy terbalik dapat mendistribusikan permintaan masuk ke beberapa server berdasarkan berbagai algoritme, seperti round-robin atau koneksi paling sedikit.

Terminasi SSL mengacu pada proses penanganan enkripsi dan dekripsi SSL sebelum permintaan mencapai server web. Dengan menangani pemutusan SSL di server proxy balik, server web dapat menangani permintaan yang tidak terenkripsi, mengurangi beban di server web dan meningkatkan kinerja.

Caching mengacu pada proses menyimpan data yang sering diminta dalam memori, sehingga dapat dilayani dengan cepat tanpa harus menghasilkan respon dari awal. Server proxy terbalik dapat menyimpan tanggapan dari server web, mengurangi beban pada server web dan meningkatkan kinerja aplikasi.

NGINX dan HAProxy adalah server proxy balik sumber terbuka populer yang dapat digunakan untuk menangani tugas ini. Keduanya banyak digunakan, memiliki komunitas aktif, dan sangat dapat dikonfigurasi. Perlu dicatat bahwa ada juga server proxy balik lainnya yang tersedia, seperti Apache, Traefik, dan sebagainya. Ada baiknya mengevaluasi persyaratan aplikasi dan memilih salah satu yang paling sesuai.

6. Gunakan caching: Caching dapat membantu mempercepat kinerja aplikasi Anda dengan menyimpan hasil operasi yang mahal, seperti kueri basis data, di memori.

Caching adalah teknik yang menyimpan hasil operasi yang mahal, seperti kueri basis data, di memori, sehingga dapat disajikan dengan cepat tanpa harus menghasilkan respons dari awal. Ini dapat sangat meningkatkan kinerja aplikasi Anda, terutama saat menangani data yang sering diminta.

Ada berbagai jenis caching yang dapat digunakan, seperti:

Caching dalam memori: Jenis caching ini menyimpan data dalam memori server aplikasi. Ini cepat tetapi tidak stabil, artinya data akan hilang jika server di-restart.
Caching berbasis disk: Jenis caching ini menyimpan data pada disk server aplikasi. Ini lebih lambat daripada caching dalam memori tetapi lebih gigih.
Caching terdistribusi: Jenis caching ini menyimpan data di beberapa server secara terdistribusi. Ini berguna untuk aplikasi yang diskalakan secara horizontal di beberapa server.

Ada beberapa solusi caching yang tersedia untuk Node.js, seperti memcached dan redis. Keduanya adalah solusi caching dalam memori yang dapat digunakan untuk menyimpan data yang sering diminta dalam memori untuk akses cepat.

Perlu juga dicatat bahwa caching harus digunakan dengan hati-hati, karena caching data basi dapat menyebabkan bug dan data yang tidak konsisten. Penting untuk memiliki strategi untuk membatalkan dan memperbarui cache saat data berubah.

Selain itu, ada baiknya mengukur kinerja aplikasi dengan dan tanpa caching untuk mendapatkan gagasan yang jelas tentang manfaat yang diberikannya.

6. Optimalkan kueri basis data

Mengoptimalkan kueri basis data adalah langkah kunci dalam mengoptimalkan aplikasi Node.js. Kueri yang ditulis dengan buruk atau tidak efisien dapat menyebabkan kinerja yang lambat dan penggunaan sumber daya yang tinggi, yang menyebabkan pengalaman pengguna yang buruk.

Ada beberapa cara untuk mengoptimalkan kueri basis data, seperti:

Gunakan indeks: Indeks dapat meningkatkan kinerja kueri dengan memungkinkan database menemukan data yang diperlukan dengan cepat. Penting untuk menggunakan indeks yang tepat untuk kueri, karena terlalu banyak indeks dapat memperlambat kinerja.
Gunakan pernyataan yang telah disiapkan: Pernyataan yang telah disiapkan dapat meningkatkan kinerja kueri dengan memungkinkan database untuk menggunakan kembali rencana kueri yang diurai, mengurangi biaya penguraian kueri setiap kali dieksekusi.
Gunakan paginasi: Mengambil semua data sekaligus dapat menjadi lambat dan menghabiskan banyak memori. Paginasi memungkinkan Anda mengambil sejumlah baris tertentu sekaligus, mengurangi beban pada database dan meningkatkan kinerja aplikasi.
Gunakan caching: Caching hasil kueri yang sering dieksekusi dapat membantu mempercepat kinerja aplikasi dengan menghindari kebutuhan untuk menanyakan database setiap saat.
Gunakan rencana penjelasan: Banyak database memiliki fitur rencana penjelasan yang memungkinkan Anda melihat bagaimana kueri akan dieksekusi oleh database, yang dapat membantu Anda mengidentifikasi hambatan kinerja dan melakukan penyesuaian yang diperlukan.
Gunakan pustaka ORM (Object-relational mapping) seperti sequelize, mongoose, dll. untuk menangani kueri basis data. Pustaka ini menyediakan tingkat abstraksi yang lebih tinggi, dan juga menyediakan banyak opsi pengoptimalan kinerja.

Perlu diperhatikan bahwa database yang berbeda memiliki karakteristik kinerja yang berbeda dan mungkin memerlukan teknik pengoptimalan yang berbeda. Adalah baik untuk memiliki pemahaman yang baik tentang database dan karakteristik kinerjanya untuk memanfaatkannya sebaik mungkin.

7. Gunakan manajer proses seperti pm2 untuk manajemen proses yang lebih baik.

Menggunakan manajer proses seperti pm2 dapat membantu meningkatkan manajemen proses aplikasi Node.js Anda.

pm2 adalah manajer proses yang populer untuk aplikasi Node.js. Ini memungkinkan Anda menjalankan beberapa aplikasi Node.js di satu server dan menangani tugas seperti memulai, menghentikan, dan memulai ulang aplikasi, serta memantau kesehatan aplikasi.

Beberapa fitur yang ditawarkan oleh pm2 adalah:

Restart otomatis: pm2 akan secara otomatis me-restart aplikasi jika macet atau dihentikan.
Penyeimbangan beban: pm2 dapat secara otomatis menyeimbangkan beban di beberapa contoh aplikasi yang sama.
Pemantauan: pm2 dapat memantau kesehatan aplikasi, termasuk penggunaan CPU dan memori, dan memberikan informasi mendetail tentang status aplikasi.
Manajemen log: pm2 dapat menangani manajemen log untuk aplikasi Anda, termasuk rotasi log, dan menggabungkan log dari beberapa contoh aplikasi yang sama.

Dengan menggunakan manajer proses seperti pm2, Anda dapat meningkatkan keandalan dan kinerja aplikasi Node.js Anda. Ini juga dapat membantu Anda menjaga aplikasi node.js Anda tetap berjalan meskipun server dimulai ulang.

Perlu dicatat bahwa pm2 bukan satu-satunya manajer proses yang tersedia untuk Node.js, misalnya, selamanya, nodemon adalah contoh lainnya. Ada baiknya mengevaluasi fitur-fiturnya dan memilih salah satu yang sesuai dengan persyaratan aplikasi.

Ini hanyalah beberapa contoh, tetapi ada banyak cara lain untuk mengoptimalkan aplikasi Node.js.

Terima kasih telah membaca, semoga bermanfaat.