SKIP LOCKED و Job Leasing: Postgres كـ job queue

جارٍ التحميل…

01 / ملخص الدرس

SKIP LOCKED و Job Leasing: Postgres كـ job queue

ليه الـ workers اللي بتاخد «أول job مش خلصانة» بتنفّذ نفس الـ job أكتر من مرة. FOR UPDATE SKIP LOCKED: كل worker ياخد job محدش ماسكها، ومن غير ما يستنى. الـ lease بـ locked_until: worker مات؟ الـ job ترجع لوحدها بعد ما الوقت يخلص. و attempts و backoff و dead letter، وإن التنفيذ at-least-once فالـ handler لازم يبقى idempotent.

02 / شرح الدرس مكتوبًا

نص شرح المعلم والكود الذي كتبه ونتيجة تشغيله، بنفس ترتيب الدرس.

أهلًا بيك. أي backend محتاج مهام في الخلفية: إيميلات، وفواتير، وتحويل فيديوهات. والشغل ده بيتحط في طابور، وفيه workers بتسحب منه. قبل ما تجيب Redis أو RabbitMQ، Postgres نفسه يقدر يبقى طابور محترم، لو عرفت الحيلة. db dot js فيه جدول jobs، وكل job ليها run_at، و locked_until، و attempts، و done_at. وأول محاولة: تلات workers، كل واحد بياخد أول job مش خلصانة. نشغّل.

main.js
import { pool, setup } from "./db.js";

await setup(20);

// ❌ كل worker بياخد أول job مش خلصانة
async function worker(name) {
  const done = [];
  for (;;) {
    const { rows } = await pool.query("SELECT id FROM jobs WHERE done_at IS NULL ORDER BY id LIMIT 1");
    if (!rows.length) return done;
    const id = rows[0].id;
    done.push(Number(id));
    await pool.query("UPDATE jobs SET done_at = now() WHERE id = $1", [id]);
  }
}

const [a, b, c] = await Promise.all(["A", "B", "C"].map(worker));
const all = [...a, ...b, ...c];
console.log("اتنفّذوا:", all.length, "| مكرر:", all.length - new Set(all).size);
await pool.end();

المخرجات

$ node main.js
اتنفّذوا: 46 | مكرر: 26

عشرين job، بس اشتغلوا أكتر من عشرين مرة، وفيه مكرر. اتنين أو تلاتة workers قروا نفس الـ job في نفس الوقت قبل ما أي واحد يعلّمها done. لو الـ job دي إيميل ترحيب، المستخدم هيستلمه تلات مرات. ولو خصم فلوس، مصيبة. الحل في سطر واحد: FOR UPDATE SKIP LOCKED. FOR UPDATE: اقفل الصف ده. SKIP LOCKED: ولو مقفول، ما تستناش، عدّيه وخد اللي بعده. فكل worker بياخد job محدش ماسكها. وبدل ما نقفل الصف طول وقت الشغل، بنحط lease: locked_until بعد تلاتين تانية، ونزوّد attempts. ودي اسمها claim. نشغّل.

main.js
import { pool, setup, sleep } from "./db.js";

await setup(20);

// ✅ claim: خد job مش مقفولة، وحط عليها lease لـ 30 تانية
const CLAIM = `
  UPDATE jobs SET locked_until = now() + interval '30 seconds', attempts = attempts + 1
  WHERE id = (
    SELECT id FROM jobs
    WHERE done_at IS NULL AND run_at <= now() AND (locked_until IS NULL OR locked_until < now())
    ORDER BY run_at
    FOR UPDATE SKIP LOCKED
    LIMIT 1
  )
  RETURNING id, payload`;

async function worker(name) {
  const done = [];
  for (;;) {
    const { rows } = await pool.query(CLAIM);
    if (!rows.length) return done;
    await sleep(5); // الشغل نفسه
    await pool.query("UPDATE jobs SET done_at = now(), locked_until = NULL WHERE id = $1", [rows[0].id]);
    done.push(Number(rows[0].id));
  }
}

const results = await Promise.all(["A", "B", "C"].map(worker));
const all = results.flat();
console.log("اتنفّذوا:", all.length, "| مكرر:", all.length - new Set(all).size);
console.log("لكل worker:", results.map((r) => r.length).join(" / "));
await pool.end();

المخرجات

$ node main.js
اتنفّذوا: 20 | مكرر: 0
لكل worker: 7 / 7 / 6

عشرين، وصفر مكرر، والشغل اتوزّع على التلات workers. والـ index اللي على run_at بشرط done_at IS NULL بيخلي الـ claim سريع، حتى لو الجدول فيه ملايين jobs خلصانة. ليه الـ lease بدل ما نسيب الصف مقفول بـ transaction لحد ما الشغل يخلص؟ لأن الـ worker ممكن يموت في النص: crash، أو deploy، أو الـ server اتقفل. نجرّب: worker واحد أخد الـ job بـ lease تلتمية millisecond ومات. worker تاني بيحاول فورًا، وبعدين بعد ما الـ lease يخلص. نشغّل.

main.js
import { pool, setup, sleep } from "./db.js";

await setup(1);
const claim = (lease) => pool.query(`
  UPDATE jobs SET locked_until = now() + $1::interval, attempts = attempts + 1
  WHERE id = (SELECT id FROM jobs WHERE done_at IS NULL AND (locked_until IS NULL OR locked_until < now())
              ORDER BY run_at FOR UPDATE SKIP LOCKED LIMIT 1)
  RETURNING id, attempts`, [lease]);

// worker 1 أخد الـ job ومات (من غير ما يعلّم done)
console.log("worker1:", (await claim("300 milliseconds")).rows);
console.log("worker2 فورًا:", (await claim("300 milliseconds")).rows, "← مقفولة بالـ lease");
await sleep(400);
console.log("worker2 بعد ما الـ lease خلص:", (await claim("300 milliseconds")).rows);
await pool.end();

المخرجات

$ node main.js
worker1: [ { id: '1', attempts: 1 } ]
worker2 فورًا: [] ← مقفولة بالـ lease
worker2 بعد ما الـ lease خلص: [ { id: '1', attempts: 2 } ]

worker واحد أخدها، و attempts واحد. worker اتنين فورًا: ولا حاجة، لأن الـ lease لسه شغال. وبعد ما الـ lease خلص: worker اتنين أخدها، و attempts بقت اتنين. يعني الـ job عمرها ما بتضيع. بس خد بالك: لو worker واحد كان خلّص الشغل فعلًا ومات قبل ما يعلّم done، الـ job هتشتغل مرتين. ده اسمه at-least-once، ومعناه إن الـ handler لازم يبقى idempotent: تشغيله مرتين زي مرة. وده ليه درس كامل. التحدي: worker كامل. claim بـ SKIP LOCKED. ولو الـ handler فشل: يرجّع الـ job بعد backoff بيزيد مع كل محاولة. ولو فشل تلات مرات: يتعلّم dead، ودي اسمها dead letter، حد يبص عليها بإيده. والـ worker يخلص لما مفيش مهام. الشكل المطلوب للجدول في الآخر في الكومنت.

تمرين

worker: claim بـ SKIP LOCKED (من غير dead)، نجاح ← done، فشل ← run_at بعد backoff، وبعد 3 مرات ← dead_at و last_error. اتنين workers واطبع الجدول.

الحل. dead_at عمود جديد. الـ claim بيستبعد الـ dead. في الـ loop: لو مفيش job جاهزة، نشوف فيه حاجة مستنية backoff، ولو مفيش خالص نخلص. نجح: done. فشل: يا dead لو وصلت للحد، يا run_at بعد attempts في خمسين millisecond. نشغّل.

main.js
import { pool, setup, sleep } from "./db.js";

await setup(6);
// jobs 3 و 5 بايظين: بيفشلوا كل مرة
const handlers = {
  email: async (p) => {
    await sleep(5);
    if (p.n === 3 || p.n === 5) throw new Error(`smtp refused #${p.n}`);
  },
};
const MAX_ATTEMPTS = 3;


await pool.query("ALTER TABLE jobs ADD COLUMN IF NOT EXISTS dead_at timestamptz");

const CLAIM = `
  UPDATE jobs SET locked_until = now() + interval '30 seconds', attempts = attempts + 1
  WHERE id = (
    SELECT id FROM jobs
    WHERE done_at IS NULL AND dead_at IS NULL AND run_at <= now()
      AND (locked_until IS NULL OR locked_until < now())
    ORDER BY run_at FOR UPDATE SKIP LOCKED LIMIT 1
  )
  RETURNING id, kind, payload, attempts`;

async function worker() {
  for (;;) {
    const { rows } = await pool.query(CLAIM);
    if (!rows.length) {
      const waiting = await pool.query("SELECT 1 FROM jobs WHERE done_at IS NULL AND dead_at IS NULL LIMIT 1");
      if (!waiting.rows.length) return;
      await sleep(30);
      continue;
    }
    const job = rows[0];
    try {
      await handlers[job.kind](job.payload);
      await pool.query("UPDATE jobs SET done_at = now(), locked_until = NULL WHERE id = $1", [job.id]);
    } catch (err) {
      if (job.attempts >= MAX_ATTEMPTS) {
        await pool.query("UPDATE jobs SET dead_at = now(), last_error = $2 WHERE id = $1", [job.id, err.message]);
      } else {
        await pool.query(
          "UPDATE jobs SET run_at = now() + $2 * interval '50 milliseconds', locked_until = NULL, last_error = $3 WHERE id = $1",
          [job.id, job.attempts, err.message],
        );
      }
    }
  }
}

await Promise.all([worker(), worker()]);
const { rows } = await pool.query(
  "SELECT id, attempts, done_at IS NOT NULL AS done, dead_at IS NOT NULL AS dead, last_error FROM jobs ORDER BY id",
);
console.table(rows.map((r) => ({ ...r, id: Number(r.id) })));
await pool.end();

المخرجات

$ node main.js
┌─────────┬────┬──────────┬───────┬───────┬───────────────────┐
│ (index) │ id │ attempts │ done  │ dead  │ last_error        │
├─────────┼────┼──────────┼───────┼───────┼───────────────────┤
│ 0       │ 1  │ 1        │ true  │ false │ null              │
│ 1       │ 2  │ 1        │ true  │ false │ null              │
│ 2       │ 3  │ 3        │ false │ true  │ 'smtp refused #3' │
│ 3       │ 4  │ 1        │ true  │ false │ null              │
│ 4       │ 5  │ 3        │ false │ true  │ 'smtp refused #5' │
│ 5       │ 6  │ 1        │ true  │ false │ null              │
└─────────┴────┴──────────┴───────┴───────┴───────────────────┘

الأربعة السليمين: محاولة واحدة و done. وتلاتة وخمسة: تلات محاولات و dead، ومعاهم آخر error. و Postgres فيه كمان LISTEN و NOTIFY: الـ worker ممكن ينام لحد ما حد يضيف job ويصحّيه، بدل ما يسأل كل شوية. الدرس الجاي: الـ Row Level Security، علشان كل tenant يشوف بياناته بس، حتى لو الـ code فيه bug.

03 / دروس المسار (122)
  1. 01أهلًا بيك: يعني إيه backend، والكورس ده ماشي إزاي
  2. 02الملفات والفولدرات والـ terminal: تتحرك على جهازك زي المبرمجين
  3. 03Node وأول برنامج: تشغّل وتقرا رسالة الخطأ
  4. 04القيم والمتغيرات والأنواع: const و let و typeof
  5. 05القرارات والتكرار: if و === والـ truthy والـ loops
  6. 06الـ functions: parameters و return والـ arrow functions والـ scope
  7. 07الـ objects والـ arrays: destructuring و spread و map و filter و reduce
  8. 08JSON والنصوص والتواريخ: اللغة اللي الـ backend بيتكلم بيها
  9. 09الـ callbacks والـ closures وأول لمسة async: setTimeout
  10. 10الـ classes والـ errors: throw و try/catch و stack trace
  11. 11git: تحفَظ كل خطوة وترجعلها، وما تسرّبش أسرارك
  12. 12ESM و CommonJS و package exports: Node بيلاقي الـ modules إزاي
  13. 13الـ Promises و async/await: sequential و parallel والأخطاء والإلغاء
  14. 14الـ event loop والـ microtasks: Node بيعمل كل حاجة بـ thread واحد إزاي
  15. 15الـ Streams والـ Backpressure: ملفات أكبر من الـ memory
  16. 16الـ File System والـ paths: قراية وكتابة صح، ومن غير path traversal
  17. 17الـ Buffers والبيانات الـ binary: الـ bytes من جُوّه
  18. 18Crypto APIs والأسرار: random و hash و HMAC و AES-GCM
  19. 19الـ Worker Threads: شغل CPU تقيل من غير ما توقف الـ server
  20. 20الـ Errors على مستوى الـ process: operational و programmer و crash-only
  21. 21الـ Node test runner والـ debugging: tests من غير مكتبات
  22. 22HTTP من جُوّه: الـ methods والـ status codes والـ headers
  23. 23Express والـ Routing: الـ params والـ query والترتيب والـ Router
  24. 24Express 5: إيه اللي اتغيّر، وإزاي تنقل مشروع قديم
  25. 25الـ Middleware ودورة حياة الـ request جُوّه Express
  26. 26Validation للمدخلات بـ Zod: ما تصدّقش أي حاجة جاية من برة
  27. 27تصنيف الأخطاء و Problem Details: شكل واحد لكل الـ errors
  28. 28الـ CORS والـ Cookies: المتصفح بيحمي المستخدم إزاي
  29. 29رفع الملفات وحدود الحجم: multer من غير ثغرات
  30. 30الـ Realtime: Server-Sent Events و WebSockets
  31. 31OpenAPI والـ API Versioning: عقد مكتوب، وتغيير من غير ما تكسر حد
  32. 32PostgreSQL: الـ DDL وأنواع البيانات الصح لكل عمود
  33. 33الـ Constraints: PK و FK و UNIQUE و CHECK — الـ database بتحمي نفسها
  34. 34الـ Normalization والـ ERD: تقسّم البيانات صح من أول يوم
  35. 35الـ JOINs والتجميع: INNER و LEFT و GROUP BY و HAVING و window functions
  36. 36JSONB في PostgreSQL: إمتى تستخدمه، وإزاي تسأله وتعمله index
  37. 37الـ Indexes من جُوّه: B-tree و GIN و BRIN
  38. 38Partial و Covering indexes: indexes أصغر وأسرع
  39. 39الـ Pagination بالـ Keyset: ليه OFFSET بيبطّأ وبيكرر
  40. 40Full Text Search في Postgres: بحث بالكلمات، بالعربي والإنجليزي
  41. 41EXPLAIN ANALYZE والـ Planner: اقرا الـ plan وصلّح الـ query
  42. 42الـ Transactions بـ node-postgres: كله أو ولا حاجة
  43. 43الـ MVCC ومستويات الـ Isolation: transactions كتير في نفس الوقت
  44. 44الـ Locks والـ Deadlocks: مين مستني مين
  45. 45SKIP LOCKED و Job Leasing: Postgres كـ job queueانت هنا
  46. 46Row Level Security والـ Multi-tenancy: كل عميل يشوف بياناته بس
  47. 47Migrations من غير downtime: expand و backfill و contract
  48. 48الـ Replication والـ Read Replicas: نسخ حية من الـ database
  49. 49الـ Connection Pooling و PgBouncer: connections أقل، requests أكتر
  50. 50الـ Partitioning والـ VACUUM والمراقبة: Postgres على المدى الطويل
  51. 51Redis وأنواع البيانات: strings و hashes و lists و sets و sorted sets
  52. 52Cache-aside والـ TTL: Redis قدام الـ database
  53. 53الـ Cache invalidation والـ Stampede: لما الـ key الشهير يموت
  54. 54Lua والـ Atomicity في Redis: كام أمر كأنهم أمر واحد
  55. 55الـ Rate Limiting في Redis: fixed window و sliding window و token bucket
  56. 56الـ Sessions في Redis: تسجيل دخول تقدر تلغيه في أي وقت
  57. 57Redis Streams والـ Consumer Groups: log بيتوزع على workers
  58. 58Pub/Sub و BullMQ: إشارات بين الـ instances، وطوابير شغل محترمة
  59. 59Redis لما يقع: الـ persistence (RDB و AOF) والـ replication
  60. 60Redis في الإنتاج: الـ ACLs والـ Cluster والمراقبة
  61. 61تخزين الـ Passwords بـ Argon2id: صح من أول مرة
  62. 62Session Fixation والـ Rotation: id جديد مع كل صلاحية جديدة
  63. 63الـ Cookie Flags والـ CSRF: المتصفح بيبعت الـ cookie، فلازم تتأكد مين اللي طلب
  64. 64الـ XSS والـ Content Security Policy: ما تخليش النص يتحوّل لـ code
  65. 65الـ OAuth و OpenID Connect و PKCE: login بـ Google من غير ما تشوف الـ password
  66. 66التأكد من الـ JWT صح: التوقيع والـ claims والـ scopes
  67. 67الـ BOLA و BFLA: الـ token السليم مش معناه إن الطلب مسموح
  68. 68الـ RBAC و ABAC والملكية: policy واحدة بدل ifs متفرقة
  69. 69الـ MFA والـ recovery: التاني factor اللي بجد
  70. 70الـ Passkeys و WebAuthn: login من غير password وضد الـ phishing
  71. 71الـ Threat Modeling بـ STRIDE: فكّر زي المهاجم قبل ما تكتب code
  72. 72الـ SQL Injection والـ Parameterization: الـ data ما تبقاش code
  73. 73الـ SSRF والـ Egress: ما تخليش الـ server بتاعك يزور الشبكة الداخلية
  74. 74الـ Security Headers والـ TLS: كل response يقول للـ browser يحمي المستخدم إزاي
  75. 75توقيع الـ Webhooks والـ Replay: الـ webhook ده جاي فعلًا من Stripe؟
  76. 76تغيير الأسرار والـ HMAC: إزاي تغيّر مفتاح من غير ما كل حاجة تقع
  77. 77سلسلة التوريد والـ SBOM: إنت واثق في ألف package ما تعرفهمش؟
  78. 78الـ Audit والـ Privacy Logs: سجّل مين عمل إيه، من غير ما تسجّل الأسرار
  79. 79اختبار الأمان و OWASP ASVS: الأمن جُوّه الـ CI، مش audit آخر السنة
  80. 80الـ Prototype Pollution والـ Resource DoS: request واحد يخلّي الكل admin أو يوقّع الـ server
  81. 81الـ SLI والـ SLO والـ Error Budget: إمتى تصحّي الـ on-call وإمتى تسيبه نايم
  82. 82الـ Event Loop Delay والـ ELU: لما Node نفسه يتخنق
  83. 83الـ Worker Threads والـ CPU Profiling: الشغل التقيل بره الـ event loop، والوقت راح فين
  84. 84الـ Memory والـ GC والـ Leaks: الـ process اللي بيكبر لحد ما يقع
  85. 85الـ N+1 Queries والـ DataLoader: صفحة واحدة بمِيّتين query
  86. 86الـ HTTP Caching والـ Compression: أسرع request هو اللي ما بيوصلش
  87. 87الـ Load Testing والـ Soak Testing: الـ server بيستحمل قد إيه بجد
  88. 88الـ Concurrency Limits والـ Bulkheads: dependency بطيئة ما توقعش الـ app كله
  89. 89الـ Timeouts والـ Retries والـ Circuit Breakers: إزاي تتعامل مع dependency بطيئة أو واقعة
  90. 90OpenTelemetry والـ Distributed Tracing: الـ request راح فين وضاع وقته فين
  91. 91Docker Layers والـ Build Context: ليه الـ build بياخد دقيقة وفيه الـ .env بتاعك
  92. 92Multi-stage Builds و Non-root: image صغيرة ومن غير root
  93. 93Docker Compose والـ Networks: الـ services بتلاقي بعض إزاي
  94. 94Docker Volumes: الـ data بتتحفَظ فين
  95. 95Healthcheck و Restart و Resource Limits: running مش معناها شغّال
  96. 96BuildKit والـ Build Secrets: الـ token ما يدخلش الـ image
  97. 97Reverse Proxy و TLS: اللي واقف قدام الـ app
  98. 98Multi-arch Images والـ Native Modules: اشتغلت عندي
  99. 99CI/CD و Rollback و Canary: الـ deploy يبقى ممل
  100. 100Kubernetes من الأول: Pods و Deployments و Services و Probes
  101. 101Modular Monolith و DDD: حدود واضحة من غير network
  102. 102Transactional Outbox و Inbox: الـ event ما يضيعش وما يتنفذش مرتين
  103. 103Sagas: عملية واحدة على تلات services من غير transaction واحدة
  104. 104CQRS و Event Sourcing: الـ events هي الحقيقة
  105. 105الـ Queues والـ Brokers: BullMQ و RabbitMQ و Kafka و SQS
  106. 106Realtime على أكتر من instance: Redis pub/sub و presence و resume
  107. 107الـ Object Storage والـ Media: presigned URLs و uploads مباشرة
  108. 108التكامل مع الـ Email والـ Search: retries و webhooks و indexes
  109. 109GraphQL و gRPC في الإنتاج: contracts و DataLoader و limits و deadlines
  110. 110Kafka على أكتر من zone و region: الـ replication والـ ISR والـ acks والـ MirrorMaker والـ failover
  111. 111TypeScript و runtime boundaries: الـ types بتختفي، والـ schemas لأ
  112. 112ORM ولا SQL: query builders و repositories و migrations و transactions
  113. 113الـ Serverless من جُوّه: cold starts و freeze و timeouts و connections
  114. 114الـ Testing Pyramid: unit و integration و e2e على Postgres حقيقية
  115. 115Contract Testing و Property-Based Testing بـ fast-check
  116. 116الـ Payments: idempotency و webhooks و refunds و reconciliation
  117. 117الـ Timezones والـ Internationalization: UTC و DST والـ locales والـ plurals والفلوس
  118. 118الـ Privacy والـ Data Retention: consent و export و erasure و crypto shredding
  119. 119الـ ADRs والـ Feature Flags: القرارات المكتوبة والـ rollout من غير deploy
  120. 120Multi-region active-active: حل الـ conflicts بـ HLC و CRDTs
  121. 121Readiness و Liveness و Startup Probes: الـ pod جاهز ولا عايش؟
  122. 122Incident Runbooks: من الـ alert للـ postmortem