异步编程的六种方式 |
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异步编程的六种方式
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前言`1、回调函数的方式``2、Promise对象`3、生成器函数 Generator/ yield4、async/await 函数的实现`5、事件监听``6、发布/订阅`
前言
你可能知道，Javascript语言的执行环境是"单线程"（single thread）。 所谓"单线程"，就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务，就必须排队，前面一个任务完成，再执行后面一个任务，以此类推。 单线程的好处是实现起来比较简单，执行环境相对单纯； 坏处是只要有一个任务耗时很长，后面的任务都必须排队等着，会拖延整个程序的执行。 常见的浏览器无响应（假死），往往就是因为某一段Javascript代码长时间运行（比如死循环），导致整个页面卡在这个地方，其他任务无法执行。 为了解决这个问题，Javascript语言将任务的执行模式分成两种： 同步（Synchronous）异步（Asynchronous）"同步模式"就是上一段的模式，后一个任务等待前一个任务结束，然后再执行，程序的执行顺序与任务的排列顺序是一致的、同步的； "异步模式"则完全不同，每一个任务有一个或多个回调函数（callback），前一个任务结束后，不是执行后一个任务，而是执行回调函数，后一个任务则是不等前一个任务结束就执行，所以程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异步的。 在浏览器端，耗时很长的操作都应该异步执行，避免浏览器失去响应，最好的例子就是Ajax操作。 在服务器端，如果允许同步执行所有http请求，服务器性能会急剧下降，很快就会失去响应。 以下是异步编程的六种方式： 1、回调函数的方式这是异步编程最基本的方法。 所谓回调函数，就是把任务的第二段单独写在一个函数里面，等到重新执行这个任务的时候，再调用这个函数 // 异步请求 ajax(url, () => { // 请求返回后的处理逻辑 }) // 读取文件 fs.readFile('/etc/shells', function (err, data) { // 文件读取完毕后的操作 console.log(data); });回调函数有一个致命的弱点，就是容易写出回调地狱 ajax(url, () => { // 处理逻辑 ajax(url1, () => { // 处理逻辑 ajax(url2, () => { // 处理逻辑 }) }) }) 优点 是简单、容易理解和部署缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合（Coupling），流程会很混乱。 2、Promise对象Promise就是为了解决回调地狱而产生的，将回调函数的嵌套，改成链式调用。 简单说，它的思想是，每一个异步任务返回一个Promise对象，该对象有一个then方法，允许指定回调函数。 例子如下： function A(n) { return new Promise(resolve => { setTimeout(() => resolve(n + 200), n); }); } function step1(n) { console.log(`step1 with ${n}`); return A(n); } function step2(n) { console.log(`step2 with ${n}`); return A(n); } function step3(n) { console.log(`step3 with ${n}`); return A(n); } step1(100).then( time2 =>step2(time2)) .then( time3 => step3(time3)) .then( result => { console.log(`result is ${result}`) });优点：回调函数变成了链式写法，每个异步函数执行完成后，才会去执行下一个then函数; 缺点：Promise的写法只是回调函数的改进，用then()方法免去了嵌套，更为直观。但这样写也存在了很明显的问题，代码变得冗杂了，语义化并不强。 3、生成器函数 Generator/ yieldGenerator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案: yield表达式可以暂停函数执行，next方法用于恢复函数执行，这使得Generator函数非常适合将异步任务同步化。yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined。next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。每个yield返回的是｛value:yield返回的值，done:true/false(执行状态)｝Generator的原理 generator 的方式，它可以在函数的执行过程中，将函数的执行权转移出去，在函数外部还可以将执行权转移回来。 执行过程中，当遇到异步函数执行的时候，将函数执行权转移出去，当异步函数执行完毕时再将执行权给转移回来。因此在 generator 内部对于异步操作的方式，可以以同步的顺序来书写。 使用这种方式需要考虑的问题是何时将函数的控制权转移回来，因此需要有一个自动执行 generator 的机制，比如说 co 模块等方式来实现 generator 的自动执行。 // 异步函数 function ajax(duration) { return new Promise((resolve,reject)=>{ setTimeout(()=>{ console.log(duration+'ms延时打印输出！,当前位于'+ new Date().getSeconds() +'秒') resolve(duration); },duration) }) } // 生成器函数 function* main() { const user = yield ajax(2000); console.log('user',user); const posts = yield ajax(10000); console.log(posts); } // 封装执行生成器函数 function co(generator) { const g = generator(); function handleResult(result) { if(result.done) return; //生成器函数结束 result.value.then(data => { //这里与yield的返回有关 console.log('继续执行！',data); handleResult(g.next(data)); },error => { g.throw(error); } ); } handleResult(g.next()); } co(main);输出结果如下： 为了解决 Promise 的问题，async、await 在 ES7 中被提了出来，是目前为止最好的解决方案。 async 是“异步”的意思，而 await 是等待的意思。所以应该很好理解 async 用于申明一个 异步的function（实际上是async function 对象）await 用于等待一个异步任务执行完成的的结果。并且 await 只能出现在 async 函数中。async/await 异步编程的解决原理 async 函数是通过 generator 和 promise 实现的一个自动执行的语法糖，当函数内部执行到一个await 语句的时候，如果语句返回一个 promise 对象，那么函数将会等待 promise 对象的状态变为 resolve 后再继续向下执行。因此可以将异步逻辑，转化为同步的顺序来书写。 async function test(){ let newTime = await new Promise((resolve,reject)=>{ //这里等待异步返回结果，再继续向下执行 let time = 3000; setTimeout(()=>{ resolve(time); },time) }) console.log(newTime+'毫秒后执行'); let content = 'test'; console.log(content); //3s后，先输出 “3000毫秒后执行”，再输出 "test" } test() async函数 ——返回的是一个 Promise 对象 async function testAsync() { return "hello async"; } const result = testAsync(); console.log(result); // async 函数返回的是一个Promise对象 result.then(v=>{ console.log(v); }) console.log(123) // 先输出promise对象，其次123，最后hello async
async/await的参考链接 5、事件监听这种方式下，异步任务的执行不取决于代码的顺序，而取决于某个事件是否发生。 下面是两个函数f1和f2，编程的意图是f2必须等到f1执行完成，才能执行。 首先，为f1绑定一个事件（jQuery写法） f1.on('done', f2);上面这行代码的意思是，当f1发生done事件，就执行f2。然后，对f1进行改写： function f1() { setTimeout(function () { // ... f1.trigger('done'); }, 1000); }上面代码中，f1.trigger(‘done’)表示，执行完成后，立即触发done事件，从而开始执行f2 优点：是比较容易理解，可以绑定多个事件，每个事件可以指定多个回调函数，而且可以"去耦合"，有利于实现模块化。 缺点：是整个程序都要变成事件驱动型，运行流程会变得很不清晰。 6、发布/订阅我们假定，存在一个"信号中心"，某个任务执行完成，就向信号中心"发布"（publish）一个信号，其他任务可以向信号中心"订阅"（subscribe）这个信号，从而知道什么时候自己可以开始执行。这就叫做"发布/订阅模式"（publish-subscribe pattern），又称"观察者模式"（observer pattern） 下面采用的是Ben Alman的Tiny Pub/Sub，这是jQuery的一个插件 首先，f2向"信号中心"jQuery订阅"done"信号 jQuery.subscribe("done", f2);f1进行如下改写： function f1(){ setTimeout(function () { // f1的任务代码 jQuery.publish("done"); }, 1000); }jQuery.publish(“done”)的意思是，f1执行完成后，向"信号中心"jQuery发布"done"信号，从而引发f2的执行。 此外，f2完成执行后，也可以取消订阅（unsubscribe） jQuery.unsubscribe("done", f2);更多参考链接：https://blog.csdn.net/yiyueqinghui/article/details/111057634 参考链接：https://www.jianshu.com/p/d7f6077a0dd2 |
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