Node.js v25.0.0 ドキュメンテーション

用語#

非同期リソースは、関連するコールバックを持つオブジェクトを表します。このコールバックは、net.createServer() の 'connection' イベントのように複数回呼び出される場合もあれば、fs.open() のように一度だけ呼び出される場合もあります。リソースは、コールバックが呼び出される前にクローズされることもあります。AsyncHook はこれらの異なるケースを明示的に区別しませんが、リソースという抽象的な概念として表現します。

Worker を使用する場合、各スレッドは独立した async_hooks インターフェースを持ち、各スレッドは新しい async ID のセットを使用します。

概要#

以下は、公開APIの簡単な概要です。

import async_hooks from 'node:async_hooks';

// Return the ID of the current execution context.
const eid = async_hooks.executionAsyncId();

// Return the ID of the handle responsible for triggering the callback of the
// current execution scope to call.
const tid = async_hooks.triggerAsyncId();

// Create a new AsyncHook instance. All of these callbacks are optional.
const asyncHook =
    async_hooks.createHook({ init, before, after, destroy, promiseResolve });

// Allow callbacks of this AsyncHook instance to call. This is not an implicit
// action after running the constructor, and must be explicitly run to begin
// executing callbacks.
asyncHook.enable();

// Disable listening for new asynchronous events.
asyncHook.disable();

//
// The following are the callbacks that can be passed to createHook().
//

// init() is called during object construction. The resource may not have
// completed construction when this callback runs. Therefore, all fields of the
// resource referenced by "asyncId" may not have been populated.
function init(asyncId, type, triggerAsyncId, resource) { }

// before() is called just before the resource's callback is called. It can be
// called 0-N times for handles (such as TCPWrap), and will be called exactly 1
// time for requests (such as FSReqCallback).
function before(asyncId) { }

// after() is called just after the resource's callback has finished.
function after(asyncId) { }

// destroy() is called when the resource is destroyed.
function destroy(asyncId) { }

// promiseResolve() is called only for promise resources, when the
// resolve() function passed to the Promise constructor is invoked
// (either directly or through other means of resolving a promise).
function promiseResolve(asyncId) { }const async_hooks = require('node:async_hooks');

// Return the ID of the current execution context.
const eid = async_hooks.executionAsyncId();

// Return the ID of the handle responsible for triggering the callback of the
// current execution scope to call.
const tid = async_hooks.triggerAsyncId();

// Create a new AsyncHook instance. All of these callbacks are optional.
const asyncHook =
    async_hooks.createHook({ init, before, after, destroy, promiseResolve });

// Allow callbacks of this AsyncHook instance to call. This is not an implicit
// action after running the constructor, and must be explicitly run to begin
// executing callbacks.
asyncHook.enable();

// Disable listening for new asynchronous events.
asyncHook.disable();

//
// The following are the callbacks that can be passed to createHook().
//

// init() is called during object construction. The resource may not have
// completed construction when this callback runs. Therefore, all fields of the
// resource referenced by "asyncId" may not have been populated.
function init(asyncId, type, triggerAsyncId, resource) { }

// before() is called just before the resource's callback is called. It can be
// called 0-N times for handles (such as TCPWrap), and will be called exactly 1
// time for requests (such as FSReqCallback).
function before(asyncId) { }

// after() is called just after the resource's callback has finished.
function after(asyncId) { }

// destroy() is called when the resource is destroyed.
function destroy(asyncId) { }

// promiseResolve() is called only for promise resources, when the
// resolve() function passed to the Promise constructor is invoked
// (either directly or through other means of resolving a promise).
function promiseResolve(asyncId) { }copy

async_hooks.createHook(callbacks)#

• callbacks <Object> 登録するフックコールバック
  • init <Function> init コールバック。
  • before <Function> before コールバック。
  • after <Function> after コールバック。
  • destroy <Function> destroy コールバック。
  • promiseResolve <Function> promiseResolve コールバック。
• 戻り値: <AsyncHook> フックの無効化と有効化に使用されるインスタンス

各非同期操作のさまざまなライフタイムイベントに対して呼び出される関数を登録します。

コールバック init()/before()/after()/destroy() は、リソースのライフタイム中のそれぞれの非同期イベントに対して呼び出されます。

すべてのコールバックはオプションです。例えば、リソースのクリーンアップのみを追跡する必要がある場合は、destroy コールバックのみを渡す必要があります。callbacks に渡すことができるすべての関数の詳細は、フックコールバックセクションにあります。

import { createHook } from 'node:async_hooks';

const asyncHook = createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId, resource) { },
  destroy(asyncId) { },
});const async_hooks = require('node:async_hooks');

const asyncHook = async_hooks.createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId, resource) { },
  destroy(asyncId) { },
});copy

コールバックはプロトタイプチェーンを介して継承されます。

class MyAsyncCallbacks {
  init(asyncId, type, triggerAsyncId, resource) { }
  destroy(asyncId) {}
}

class MyAddedCallbacks extends MyAsyncCallbacks {
  before(asyncId) { }
  after(asyncId) { }
}

const asyncHook = async_hooks.createHook(new MyAddedCallbacks()); copy

Promiseは、async hooksメカニズムを介してライフサイクルが追跡される非同期リソースであるため、init(), before(), after(), destroy() コールバックはPromiseを返す非同期関数であってはなりません。

import { writeFileSync } from 'node:fs';
import { format } from 'node:util';

function debug(...args) {
  // Use a function like this one when debugging inside an AsyncHook callback
  writeFileSync('log.out', `${format(...args)}\n`, { flag: 'a' });
}const fs = require('node:fs');
const util = require('node:util');

function debug(...args) {
  // Use a function like this one when debugging inside an AsyncHook callback
  fs.writeFileSync('log.out', `${util.format(...args)}\n`, { flag: 'a' });
}copy

クラス: AsyncHook#

クラス AsyncHook は、非同期操作のライフタイムイベントを追跡するためのインターフェースを公開します。

import { createHook } from 'node:async_hooks';

const hook = createHook(callbacks).enable();const async_hooks = require('node:async_hooks');

const hook = async_hooks.createHook(callbacks).enable();copy

import { createServer } from 'node:net';

createServer().listen(function() { this.close(); });
// OR
clearTimeout(setTimeout(() => {}, 10));require('node:net').createServer().listen(function() { this.close(); });
// OR
clearTimeout(setTimeout(() => {}, 10));copy

import { createHook, executionAsyncId } from 'node:async_hooks';
import { stdout } from 'node:process';
import net from 'node:net';
import fs from 'node:fs';

createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId) {
    const eid = executionAsyncId();
    fs.writeSync(
      stdout.fd,
      `${type}(${asyncId}): trigger: ${triggerAsyncId} execution: ${eid}\n`);
  },
}).enable();

net.createServer((conn) => {}).listen(8080);const { createHook, executionAsyncId } = require('node:async_hooks');
const { stdout } = require('node:process');
const net = require('node:net');
const fs = require('node:fs');

createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId) {
    const eid = executionAsyncId();
    fs.writeSync(
      stdout.fd,
      `${type}(${asyncId}): trigger: ${triggerAsyncId} execution: ${eid}\n`);
  },
}).enable();

net.createServer((conn) => {}).listen(8080);copy

TCPSERVERWRAP(5): trigger: 1 execution: 1
TCPWRAP(7): trigger: 5 execution: 0 copy

import async_hooks from 'node:async_hooks';
import fs from 'node:fs';
import net from 'node:net';
import { stdout } from 'node:process';
const { fd } = stdout;

let indent = 0;
async_hooks.createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId) {
    const eid = async_hooks.executionAsyncId();
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(
      fd,
      `${indentStr}${type}(${asyncId}):` +
      ` trigger: ${triggerAsyncId} execution: ${eid}\n`);
  },
  before(asyncId) {
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(fd, `${indentStr}before:  ${asyncId}\n`);
    indent += 2;
  },
  after(asyncId) {
    indent -= 2;
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(fd, `${indentStr}after:  ${asyncId}\n`);
  },
  destroy(asyncId) {
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(fd, `${indentStr}destroy:  ${asyncId}\n`);
  },
}).enable();

net.createServer(() => {}).listen(8080, () => {
  // Let's wait 10ms before logging the server started.
  setTimeout(() => {
    console.log('>>>', async_hooks.executionAsyncId());
  }, 10);
});const async_hooks = require('node:async_hooks');
const fs = require('node:fs');
const net = require('node:net');
const { fd } = process.stdout;

let indent = 0;
async_hooks.createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId) {
    const eid = async_hooks.executionAsyncId();
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(
      fd,
      `${indentStr}${type}(${asyncId}):` +
      ` trigger: ${triggerAsyncId} execution: ${eid}\n`);
  },
  before(asyncId) {
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(fd, `${indentStr}before:  ${asyncId}\n`);
    indent += 2;
  },
  after(asyncId) {
    indent -= 2;
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(fd, `${indentStr}after:  ${asyncId}\n`);
  },
  destroy(asyncId) {
    const indentStr = ' '.repeat(indent);
    fs.writeSync(fd, `${indentStr}destroy:  ${asyncId}\n`);
  },
}).enable();

net.createServer(() => {}).listen(8080, () => {
  // Let's wait 10ms before logging the server started.
  setTimeout(() => {
    console.log('>>>', async_hooks.executionAsyncId());
  }, 10);
});copy

TCPSERVERWRAP(5): trigger: 1 execution: 1
TickObject(6): trigger: 5 execution: 1
before:  6
  Timeout(7): trigger: 6 execution: 6
after:   6
destroy: 6
before:  7
>>> 7
  TickObject(8): trigger: 7 execution: 7
after:   7
before:  8
after:   8 copy

  root(1)
     ^
     |
TickObject(6)
     ^
     |
 Timeout(7) copy

 bootstrap(1)
     |
     ˅
TCPSERVERWRAP(5)
     |
     ˅
 TickObject(6)
     |
     ˅
  Timeout(7) copy

new Promise((resolve) => resolve(true)).then((a) => {}); copy

init for PROMISE with id 5, trigger id: 1
  promise resolve 5      # corresponds to resolve(true)
init for PROMISE with id 6, trigger id: 5  # the Promise returned by then()
  before 6               # the then() callback is entered
  promise resolve 6      # the then() callback resolves the promise by returning
  after 6 copy

import { open } from 'node:fs';
import { executionAsyncId, executionAsyncResource } from 'node:async_hooks';

console.log(executionAsyncId(), executionAsyncResource());  // 1 {}
open(new URL(import.meta.url), 'r', (err, fd) => {
  console.log(executionAsyncId(), executionAsyncResource());  // 7 FSReqWrap
});const { open } = require('node:fs');
const { executionAsyncId, executionAsyncResource } = require('node:async_hooks');

console.log(executionAsyncId(), executionAsyncResource());  // 1 {}
open(__filename, 'r', (err, fd) => {
  console.log(executionAsyncId(), executionAsyncResource());  // 7 FSReqWrap
});copy

import { createServer } from 'node:http';
import {
  executionAsyncId,
  executionAsyncResource,
  createHook,
} from 'node:async_hooks';
const sym = Symbol('state'); // Private symbol to avoid pollution

createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId, resource) {
    const cr = executionAsyncResource();
    if (cr) {
      resource[sym] = cr[sym];
    }
  },
}).enable();

const server = createServer((req, res) => {
  executionAsyncResource()[sym] = { state: req.url };
  setTimeout(function() {
    res.end(JSON.stringify(executionAsyncResource()[sym]));
  }, 100);
}).listen(3000);const { createServer } = require('node:http');
const {
  executionAsyncId,
  executionAsyncResource,
  createHook,
} = require('node:async_hooks');
const sym = Symbol('state'); // Private symbol to avoid pollution

createHook({
  init(asyncId, type, triggerAsyncId, resource) {
    const cr = executionAsyncResource();
    if (cr) {
      resource[sym] = cr[sym];
    }
  },
}).enable();

const server = createServer((req, res) => {
  executionAsyncResource()[sym] = { state: req.url };
  setTimeout(function() {
    res.end(JSON.stringify(executionAsyncResource()[sym]));
  }, 100);
}).listen(3000);copy

import { executionAsyncId } from 'node:async_hooks';
import fs from 'node:fs';

console.log(executionAsyncId());  // 1 - bootstrap
const path = '.';
fs.open(path, 'r', (err, fd) => {
  console.log(executionAsyncId());  // 6 - open()
});const async_hooks = require('node:async_hooks');
const fs = require('node:fs');

console.log(async_hooks.executionAsyncId());  // 1 - bootstrap
const path = '.';
fs.open(path, 'r', (err, fd) => {
  console.log(async_hooks.executionAsyncId());  // 6 - open()
});copy

const server = net.createServer((conn) => {
  // Returns the ID of the server, not of the new connection, because the
  // callback runs in the execution scope of the server's MakeCallback().
  async_hooks.executionAsyncId();

}).listen(port, () => {
  // Returns the ID of a TickObject (process.nextTick()) because all
  // callbacks passed to .listen() are wrapped in a nextTick().
  async_hooks.executionAsyncId();
}); copy

const server = net.createServer((conn) => {
  // The resource that caused (or triggered) this callback to be called
  // was that of the new connection. Thus the return value of triggerAsyncId()
  // is the asyncId of "conn".
  async_hooks.triggerAsyncId();

}).listen(port, () => {
  // Even though all callbacks passed to .listen() are wrapped in a nextTick()
  // the callback itself exists because the call to the server's .listen()
  // was made. So the return value would be the ID of the server.
  async_hooks.triggerAsyncId();
}); copy

Promise実行の追跡#

デフォルトでは、V8が提供するPromiseイントロスペクションAPIが比較的高価なため、Promiseの実行には asyncId が割り当てられません。これは、Promiseや async/await を使用するプログラムが、デフォルトではPromiseコールバックコンテキストに対して正しい実行IDとトリガーIDを取得しないことを意味します。

import { executionAsyncId, triggerAsyncId } from 'node:async_hooks';

Promise.resolve(1729).then(() => {
  console.log(`eid ${executionAsyncId()} tid ${triggerAsyncId()}`);
});
// produces:
// eid 1 tid 0const { executionAsyncId, triggerAsyncId } = require('node:async_hooks');

Promise.resolve(1729).then(() => {
  console.log(`eid ${executionAsyncId()} tid ${triggerAsyncId()}`);
});
// produces:
// eid 1 tid 0copy

非同期のホップがあったにもかかわらず、then() コールバックは外側のスコープのコンテキストで実行されたと主張していることに注意してください。また、triggerAsyncId の値は 0 であり、then() コールバックの実行を引き起こした（トリガーした）リソースに関するコンテキストが欠けていることを意味します。

async_hooks.createHook を介してasync hooksをインストールすると、Promise実行の追跡が有効になります。

import { createHook, executionAsyncId, triggerAsyncId } from 'node:async_hooks';
createHook({ init() {} }).enable(); // forces PromiseHooks to be enabled.
Promise.resolve(1729).then(() => {
  console.log(`eid ${executionAsyncId()} tid ${triggerAsyncId()}`);
});
// produces:
// eid 7 tid 6const { createHook, executionAsyncId, triggerAsyncId } = require('node:async_hooks');

createHook({ init() {} }).enable(); // forces PromiseHooks to be enabled.
Promise.resolve(1729).then(() => {
  console.log(`eid ${executionAsyncId()} tid ${triggerAsyncId()}`);
});
// produces:
// eid 7 tid 6copy

この例では、実際のフック関数を追加することで、Promiseの追跡が有効になりました。上の例には2つのPromiseがあります。Promise.resolve() によって作成されたPromiseと、then() の呼び出しによって返されたPromiseです。上の例では、最初のPromiseは asyncId 6 を、後者は asyncId 7 を取得しました。then() コールバックの実行中、我々は asyncId 7 のPromiseのコンテキストで実行しています。このPromiseは非同期リソース 6 によってトリガーされました。

Promiseに関するもう1つの微妙な点は、before と after コールバックはチェーンされたPromiseでのみ実行されるということです。つまり、then()/catch() によって作成されていないPromiseでは、before と after コールバックは発行されません。詳細については、V8 PromiseHooks APIの詳細を参照してください。

JavaScriptエンベダーAPI#

I/O、接続プーリング、コールバックキューの管理などのタスクを実行する独自の非同期リソースを扱うライブラリ開発者は、AsyncResource JavaScript APIを使用して、すべての適切なコールバックが呼び出されるようにすることができます。

クラス: AsyncLocalStorage#

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