Cloudflare Durable Objects: Mengelola State dan Aplikasi Real-Time di Edge

Aplikasi web modern sering membutuhkan data yang berubah secara langsung: ruang obrolan, status pengguna yang sedang online, papan kolaborasi, antrean pekerjaan, hingga sesi permainan. Cloudflare Workers cocok untuk menjalankan logika di edge, tetapi fungsi Worker biasa umumnya tidak menyimpan state lokal yang bertahan di antara permintaan. Di sinilah Cloudflare Durable Objects berguna: layanan ini menggabungkan komputasi dengan state dan koordinasi yang konsisten tanpa mengharuskan pengembang mengelola server sendiri.

Apa Itu Durable Objects?

Durable Objects adalah komponen pada platform Cloudflare Workers yang memberi sebuah objek identitas unik, kemampuan menjalankan kode, serta penyimpanan persisten. Permintaan yang berkaitan dengan objek yang sama dapat diarahkan ke instance yang sama, sehingga objek tersebut dapat menjadi titik koordinasi untuk beberapa klien. Penyimpanannya mendukung konsistensi kuat, cocok ketika perubahan state harus terlihat secara berurutan oleh pihak yang memakai objek tersebut.

Bayangkan sebuah ruang obrolan bernama ruang-berita. Worker menerima permintaan dari pengguna, lalu meneruskannya ke Durable Object yang mewakili ruang itu. Objek tersebut mengelola anggota, pesan baru, dan penyiaran pembaruan. Ruang lain memiliki objek berbeda, sehingga state dan beban kerja dapat dipisahkan berdasarkan kebutuhan aplikasi.

Dokumentasi resmi menjelaskan konsep dan siklus hidupnya di dokumentasi Durable Objects Cloudflare.

Perbedaan dengan Worker Biasa dan Database Eksternal

Worker biasa ideal untuk memproses permintaan HTTP, memvalidasi input, mengakses API, atau mengubah respons. Namun, jangan mengandalkan variabel dalam memori Worker biasa sebagai penyimpanan permanen karena instance dapat dihentikan atau dijalankan kembali kapan saja. Jika beberapa permintaan perlu berbagi satu state yang terkoordinasi, aplikasi biasanya memerlukan database, antrean, atau layanan sinkronisasi tambahan.

Durable Objects mengisi kebutuhan di antara fungsi stateless dan sistem stateful yang dikelola sendiri. Setiap objek dapat memiliki penyimpanan sendiri; untuk kelas yang menggunakan SQLite, data relasional dapat dikelola langsung di dalam objek. Ini tidak berarti Durable Objects menggantikan semua database. Analitik berskala besar, pencarian kompleks lintas banyak entitas, atau pelaporan data lintas objek mungkin tetap lebih sesuai ditangani database khusus.

Kapan Sebaiknya Digunakan?

• Chat dan kehadiran pengguna: satu objek per ruang dapat mengelola daftar koneksi dan mendistribusikan pesan.
• Kolaborasi langsung: objek per dokumen dapat mengoordinasikan perubahan dari beberapa editor.
• Game multipemain: objek per pertandingan atau sesi dapat mengelola skor, giliran, dan status permainan.
• Rate limiting terkoordinasi: objek per akun atau kunci dapat menyimpan penghitung yang perlu diperbarui secara konsisten.
• Antrean dan orkestrasi: objek dapat mengatur pekerjaan yang perlu diproses berurutan untuk satu pelanggan atau sumber daya.

Durable Objects kurang tepat bila setiap permintaan sepenuhnya independen dan tidak membutuhkan state bersama. Untuk pekerjaan sederhana seperti mengubah header, melakukan redirect, atau mengambil konten cache, Worker biasa sering lebih sederhana.

Langkah Awal Merancang Implementasi

1. Tentukan batas objek. Pilih identitas yang mencerminkan unit koordinasi, misalnya ID ruang, ID dokumen, atau ID akun. Hindari menempatkan seluruh pengguna aplikasi ke satu objek besar karena objek itu dapat menjadi titik kemacetan.
2. Buat binding di konfigurasi Worker. Daftarkan kelas Durable Object dan migration yang diperlukan. Nama binding digunakan Worker untuk memperoleh stub, sedangkan ID atau nama objek menentukan state yang akan dituju.
3. Teruskan permintaan melalui stub. Worker menerima dan memvalidasi permintaan, lalu memanggil objek yang sesuai. Jangan menerima ID objek dari klien tanpa pemeriksaan otorisasi; pengguna tidak boleh bisa mengakses state milik pengguna lain hanya dengan mengganti parameter.
4. Rancang penyimpanan sejak awal. Simpan data yang harus bertahan dalam storage Durable Object, bukan hanya dalam variabel memori. Buat skema dan migration dengan hati-hati, serta tentukan cara menangani perubahan format data ketika kode diperbarui.
5. Uji kondisi gagal. Simulasikan permintaan bersamaan, retry, koneksi terputus, dan instance yang dimulai ulang. Operasi yang dapat dikirim ulang sebaiknya dirancang idempoten agar retry tidak menggandakan transaksi.

Menggunakan WebSocket untuk Fitur Real-Time

Durable Objects sering dipakai sebagai endpoint WebSocket karena dapat mengoordinasikan banyak koneksi yang terkait dengan satu ruang atau sesi. Saat klien mengirim pesan, objek dapat memeriksa izin, memperbarui state, lalu mengirim pembaruan kepada koneksi lain yang relevan.

Untuk koneksi yang lama menganggur, pelajari WebSocket Hibernation API. Mekanisme hibernasi memungkinkan koneksi klien tetap tersambung ketika objek tidak aktif di memori, tetapi state yang hanya ada di memori akan hilang saat objek bangun kembali. Simpan informasi penting ke storage atau gunakan attachment WebSocket untuk metadata koneksi yang memang sesuai disimpan di sana. Uji juga pemulihan koneksi ketika objek dimulai ulang; klien tetap perlu menangani pemutusan yang tidak terduga.

Kesimpulan

Durable Objects cocok untuk state yang konsisten dan koordinasi real-time di Cloudflare, tetapi desainnya perlu memperhitungkan siklus hidup objek, persistensi, koneksi WebSocket, dan biaya. Simpan state penting dengan mekanisme yang sesuai, tangani pemulihan setelah restart, batasi akses, dan uji perilaku saat terjadi lonjakan trafik atau gangguan.