Merge dependabot/npm_and_yarn/examples/typescript/http-server-pool/express-cluster...
[poolifier.git] / src / utils.ts
index b5fb9afeda348ddd15e9c441a3c23d67c07ffeb0..b38cf948e833ef41ccc7d183db0498a8e4257ed0 100644 (file)
@@ -1,10 +1,15 @@
 import * as os from 'node:os'
+import { getRandomValues, randomInt } from 'node:crypto'
+import { Worker as ClusterWorker } from 'node:cluster'
+import { Worker as ThreadWorker } from 'node:worker_threads'
+import { cpus } from 'node:os'
 import type {
   MeasurementStatisticsRequirements,
   WorkerChoiceStrategyOptions
-} from './pools/selection-strategies/selection-strategies-types'
-import type { KillBehavior } from './worker/worker-options'
-import type { MeasurementStatistics } from './pools/worker'
+} from './pools/selection-strategies/selection-strategies-types.js'
+import type { KillBehavior } from './worker/worker-options.js'
+import { type IWorker, type WorkerType, WorkerTypes } from './pools/worker.js'
+import type { IPool } from './pools/pool.js'
 
 /**
  * Default task name.
@@ -18,17 +23,6 @@ export const EMPTY_FUNCTION: () => void = Object.freeze(() => {
   /* Intentionally empty */
 })
 
-/**
- * Default worker choice strategy options.
- */
-export const DEFAULT_WORKER_CHOICE_STRATEGY_OPTIONS: WorkerChoiceStrategyOptions =
-  {
-    choiceRetries: 6,
-    runTime: { median: false },
-    waitTime: { median: false },
-    elu: { median: false }
-  }
-
 /**
  * Default measurement statistics requirements.
  */
@@ -44,29 +38,59 @@ export const DEFAULT_MEASUREMENT_STATISTICS_REQUIREMENTS: MeasurementStatisticsR
  * Always returns a value greater than zero.
  *
  * @returns The host OS optimized maximum pool size.
- * @internal
  */
 export const availableParallelism = (): number => {
   let availableParallelism = 1
   try {
     availableParallelism = os.availableParallelism()
   } catch {
-    const numberOfCpus = os.cpus()
-    if (Array.isArray(numberOfCpus) && numberOfCpus.length > 0) {
-      availableParallelism = numberOfCpus.length
+    const cpus = os.cpus()
+    if (Array.isArray(cpus) && cpus.length > 0) {
+      availableParallelism = cpus.length
     }
   }
   return availableParallelism
 }
 
+/**
+ * Returns the worker type of the given worker.
+ *
+ * @param worker - The worker to get the type of.
+ * @returns The worker type of the given worker.
+ * @internal
+ */
+export const getWorkerType = (worker: IWorker): WorkerType | undefined => {
+  if (worker instanceof ThreadWorker) {
+    return WorkerTypes.thread
+  } else if (worker instanceof ClusterWorker) {
+    return WorkerTypes.cluster
+  }
+}
+
+/**
+ * Returns the worker id of the given worker.
+ *
+ * @param worker - The worker to get the id of.
+ * @returns The worker id of the given worker.
+ * @internal
+ */
+export const getWorkerId = (worker: IWorker): number | undefined => {
+  if (worker instanceof ThreadWorker) {
+    return worker.threadId
+  } else if (worker instanceof ClusterWorker) {
+    return worker.id
+  }
+}
+
 /**
  * Sleeps for the given amount of milliseconds.
  *
  * @param ms - The amount of milliseconds to sleep.
  * @returns A promise that resolves after the given amount of milliseconds.
+ * @internal
  */
 export const sleep = async (ms: number): Promise<void> => {
-  await new Promise((resolve) => {
+  await new Promise(resolve => {
     setTimeout(resolve, ms)
   })
 }
@@ -75,16 +99,16 @@ export const sleep = async (ms: number): Promise<void> => {
  * Computes the retry delay in milliseconds using an exponential back off algorithm.
  *
  * @param retryNumber - The number of retries that have already been attempted
- * @param maxDelayRatio - The maximum ratio of the delay that can be randomized
+ * @param delayFactor - The base delay factor in milliseconds
  * @returns Delay in milliseconds
  * @internal
  */
 export const exponentialDelay = (
   retryNumber = 0,
-  maxDelayRatio = 0.2
+  delayFactor = 100
 ): number => {
-  const delay = Math.pow(2, retryNumber) * 100
-  const randomSum = delay * maxDelayRatio * secureRandom() // 0-(maxDelayRatio*100)% of the delay
+  const delay = Math.pow(2, retryNumber) * delayFactor
+  const randomSum = delay * 0.2 * secureRandom() // 0-20% of the delay
   return delay + randomSum
 }
 
@@ -137,6 +161,7 @@ export const median = (dataSet: number[]): number => {
  * @param num - The number to round.
  * @param scale - The scale to round to.
  * @returns The rounded number.
+ * @internal
  */
 export const round = (num: number, scale = 2): number => {
   const rounder = Math.pow(10, scale)
@@ -148,11 +173,12 @@ export const round = (num: number, scale = 2): number => {
  *
  * @param obj - The object to check.
  * @returns `true` if the given object is a plain object, `false` otherwise.
+ * @internal
  */
 export const isPlainObject = (obj: unknown): boolean =>
   typeof obj === 'object' &&
   obj !== null &&
-  obj?.constructor === Object &&
+  obj.constructor === Object &&
   Object.prototype.toString.call(obj) === '[object Object]'
 
 /**
@@ -176,6 +202,7 @@ export const isKillBehavior = <KB extends KillBehavior>(
  *
  * @param fn - Any value.
  * @returns `true` if `fn` was an asynchronous function, otherwise `false`.
+ * @internal
  */
 export const isAsyncFunction = (
   fn: unknown
@@ -184,74 +211,127 @@ export const isAsyncFunction = (
 }
 
 /**
- * Updates the given measurement statistics.
+ * Generates a cryptographically secure random number in the [0,1[ range
  *
- * @param measurementStatistics - The measurement statistics to update.
- * @param measurementRequirements - The measurement statistics requirements.
- * @param measurementValue - The measurement value.
- * @param numberOfMeasurements - The number of measurements.
+ * @returns A number in the [0,1[ range
  * @internal
  */
-export const updateMeasurementStatistics = (
-  measurementStatistics: MeasurementStatistics,
-  measurementRequirements: MeasurementStatisticsRequirements,
-  measurementValue: number
-): void => {
-  if (measurementRequirements.aggregate) {
-    measurementStatistics.aggregate =
-      (measurementStatistics.aggregate ?? 0) + measurementValue
-    measurementStatistics.minimum = Math.min(
-      measurementValue,
-      measurementStatistics.minimum ?? Infinity
-    )
-    measurementStatistics.maximum = Math.max(
-      measurementValue,
-      measurementStatistics.maximum ?? -Infinity
-    )
-    if (
-      (measurementRequirements.average || measurementRequirements.median) &&
-      measurementValue != null
-    ) {
-      measurementStatistics.history.push(measurementValue)
-      if (measurementRequirements.average) {
-        measurementStatistics.average = average(measurementStatistics.history)
-      }
-      if (measurementRequirements.median) {
-        measurementStatistics.median = median(measurementStatistics.history)
-      }
-    }
-  }
+export const secureRandom = (): number => {
+  return getRandomValues(new Uint32Array(1))[0] / 0x100000000
 }
 
 /**
- * Executes a function once at a time.
+ * Returns the minimum of the given numbers.
+ * If no numbers are given, `Infinity` is returned.
+ *
+ * @param args - The numbers to get the minimum of.
+ * @returns The minimum of the given numbers.
+ * @internal
+ */
+export const min = (...args: number[]): number =>
+  args.reduce((minimum, num) => (minimum < num ? minimum : num), Infinity)
+
+/**
+ * Returns the maximum of the given numbers.
+ * If no numbers are given, `-Infinity` is returned.
+ *
+ * @param args - The numbers to get the maximum of.
+ * @returns The maximum of the given numbers.
+ * @internal
+ */
+export const max = (...args: number[]): number =>
+  args.reduce((maximum, num) => (maximum > num ? maximum : num), -Infinity)
+
+/**
+ * Wraps a function so that it can only be called once.
  *
- * @param fn - The function to execute.
+ * @param fn - The function to wrap.
  * @param context - The context to bind the function to.
- * @returns The function to execute.
+ * @returns The wrapped function.
+ * @internal
  */
-export const once = (
-  // eslint-disable-next-line @typescript-eslint/no-explicit-any
-  fn: (...args: any[]) => void,
-  context: unknown
-  // eslint-disable-next-line @typescript-eslint/no-explicit-any
-): ((...args: any[]) => void) => {
-  let called = false
-  // eslint-disable-next-line @typescript-eslint/no-explicit-any
-  return function (...args: any[]): void {
-    if (!called) {
-      called = true
-      fn.apply(context, args)
-      called = false
+// eslint-disable-next-line @typescript-eslint/no-explicit-any
+export const once = <T, A extends any[], R>(
+  fn: (...args: A) => R,
+  context: T
+): ((...args: A) => R) => {
+  let result: R
+  return (...args: A) => {
+    // eslint-disable-next-line @typescript-eslint/no-unnecessary-condition
+    if (fn != null) {
+      result = fn.apply<T, A, R>(context, args)
+      ;(fn as unknown as undefined) = (context as unknown as undefined) =
+        undefined
     }
+    return result
   }
 }
 
-/**
- * Generate a cryptographically secure random number in the [0,1[ range
- *
- * @returns A number in the [0,1[ range
- */
-const secureRandom = (): number => {
-  return crypto.getRandomValues(new Uint32Array(1))[0] / 0x100000000
+export const getWorkerChoiceStrategyRetries = <
+  Worker extends IWorker,
+  Data,
+  Response
+>(
+    pool: IPool<Worker, Data, Response>,
+    opts?: WorkerChoiceStrategyOptions
+  ): number => {
+  return (
+    pool.info.maxSize +
+    Object.keys(opts?.weights ?? getDefaultWeights(pool.info.maxSize)).length
+  )
+}
+
+const clone = <T>(object: T): T => {
+  return structuredClone<T>(object)
+}
+
+export const buildWorkerChoiceStrategyOptions = <
+  Worker extends IWorker,
+  Data,
+  Response
+>(
+    pool: IPool<Worker, Data, Response>,
+    opts?: WorkerChoiceStrategyOptions
+  ): WorkerChoiceStrategyOptions => {
+  opts = clone(opts ?? {})
+  opts.weights = opts.weights ?? getDefaultWeights(pool.info.maxSize)
+  return {
+    ...{
+      runTime: { median: false },
+      waitTime: { median: false },
+      elu: { median: false }
+    },
+    ...opts
+  }
+}
+
+const getDefaultWeights = (
+  poolMaxSize: number,
+  defaultWorkerWeight?: number
+): Record<number, number> => {
+  defaultWorkerWeight = defaultWorkerWeight ?? getDefaultWorkerWeight()
+  const weights: Record<number, number> = {}
+  for (let workerNodeKey = 0; workerNodeKey < poolMaxSize; workerNodeKey++) {
+    weights[workerNodeKey] = defaultWorkerWeight
+  }
+  return weights
+}
+
+const getDefaultWorkerWeight = (): number => {
+  const cpuSpeed = randomInt(500, 2500)
+  let cpusCycleTimeWeight = 0
+  for (const cpu of cpus()) {
+    // eslint-disable-next-line @typescript-eslint/no-unnecessary-condition
+    if (cpu.speed == null || cpu.speed === 0) {
+      cpu.speed =
+        // eslint-disable-next-line @typescript-eslint/no-unnecessary-condition
+        cpus().find(cpu => cpu.speed != null && cpu.speed !== 0)?.speed ??
+        cpuSpeed
+    }
+    // CPU estimated cycle time
+    const numberOfDigits = cpu.speed.toString().length - 1
+    const cpuCycleTime = 1 / (cpu.speed / Math.pow(10, numberOfDigits))
+    cpusCycleTimeWeight += cpuCycleTime * Math.pow(10, numberOfDigits)
+  }
+  return Math.round(cpusCycleTimeWeight / cpus().length)
 }