JavaScript之异步编程简述

JavaScript之异步编程

JavaScript语言执行环境是单线程的,单线程在程序执行时,所走的程序路径按照连续顺序排下来,前面的必须处理好,后面的才会执行。在某个特定的时刻只有特定的代码能够被执行,且会阻塞其它的代码,而异步编程能弥补其不足,本篇我们阐述JavaScript异步编程。

JavaScript之单线程


单线程在程序执行时,所走的程序路径按照连续顺序排下来,前面的必须处理好,后面的才会执行。在某个特定的时刻只有特定的代码能够被执行,且会阻塞其它的代码。

单线程就是一心一意,用情专一的痴情少年。单线程就是进程只有一个线程;多线程就是进程有多个线程。

基于JavaScript的单线程语言执行环境及其不足,提出了JavaScript的同步与异步编程方式。

同步,即任务一步一步执行,当前代码执行完毕后才能继续执行后续代码;异步则是开始执行当前代码后不需要等待,即可继续执行后续任务,当前任务执行结束后可以通过状态、通知和回调来通知调用者。

JavaScript之异步编程实现


JavaScript异步编程实现主要归为三类:回调函数、发布订阅、Promise对象。

回调函数


function a(fn) { //a函数任务... setTimeout(function() { fn(); }, 0); console.log('a'); } function b(fn) { //b函数任务 console.log('b'); } a(b);

以上代码打印值顺序如何呢?结果是先a后b。至于为什么,不得不说说setTimeout。再细微的东西,只要存在,我们都能从中弄出些精华,就比如setTimeout。
请看代码:
···

for (var i = 0; i < 5; i ++) {
    setTimeout(function(){
        console.log(i);
    }, 0);
}
console.log(i);
//5 ; 5 ; 5 ; 5; 5

···
全部打印出5,要明白为什么,需理解三点:

  1. i在此处是for循环所在上下文环境的变量,有且只有一个i;
  2. 循环结束时i==5;
  3. JavaScript单线程事件处理器在线程空闲前不会执行下一事件。

你可能看过类似这样的代码:

···

function f1(callback) {
    setTimeout(function() {
        f2(functions() {
            setTimeout({    
               callback(...) ;
            }, 0); 
        });
    }, 0);
}
function(callback) {//...}

···
请避免这样的多层嵌套回调。

发布订阅

PubSub,即Publish/Subscribe,发布、订阅模式, 用以分发事件。常见的有jQuery的自定义事件监听、Node的EventEmitter对象等。

  • jQuery事件监听

$('#btn').on('myEvent', function(e) { console.log('There is my Event'); }); $('#btn').trigger('myEvent');
  • PubSub

var PubSub = function(){ this.handlers = {}; }; PubSub.prototype.subscribe = function(eventType, handler) { if (!(eventType in this.handlers)) { this.handlers[eventType] = []; } this.handlers[eventType].push(handler); //添加事件监听器 return this;//返回上下文环境以实现链式调用 }; PubSub.prototype.publish = function(eventType) { var _args = Array.prototype.slice.call(arguments, 1); for (var i = 0, _handlers = this.handlers[eventType]; i < _handlers.length; i++) { _handlers[i].apply(this, _args);//遍历事件监听器 } return this; }; var event = new PubSub;//构造PubSub实例 event.subscribe('list', function(msg) { console.log(msg); }); event.publish('list', {data: ['one,', 'two']}); //Object {data: Array[2]}

以上代码就是一个简易的订阅发布模式基本实现,还可以对其进行完善,如添加只执行一次事件监听器等。

Promise对象

Promise是CommonJS的规范之一,拥有resolve、reject、done、fail、then等方法,能够帮助我们控制代码的流程。

  1. 一个promise可能有三种状态:等待(pending)、已完成(fulfilled)、已拒绝(rejected);
  2. 一个promise的状态只可能从“等待”转到“完成”态或者“拒绝”态,不能逆向转换,同时“完成”态和“拒绝”态不能相互转换;
  3. promise必须实现then方法(可以说,then就是promise的核心),而且then必须返回一个promise,同一个promise的then可以调用多次,并且回调的执行顺序跟它们被定义时的顺序一致;
  4. then方法接受两个参数,第一个参数是成功时的回调,在promise由“等待”态转换到“完成”态时调用,另一个是失败时的回调,在promise由“等待”态转换到“拒绝”态时调用。
  5. 同时,then可以接受另一个promise传入,也接受一个“类then”的对象或方法,即thenable对象。

* jQuery之Promise


var prom = new $.Deferred(); prom.done(function(value) { console.log(value + ' Done'); }); prom.fail(function(value) { console.log(value + ' Fail'); }); prom.always(function(v) { console.log(' always here'); }); prom.resolve('OK');

Deferred是Promise的超集,相对于Promise只提供then方法添加调用,触发这些调用需要其他支持,使用Deferred实例可直接触发调用。

  • Promise简单实现

function defer() { var tasks = [], progresses = [], state = 'pending', value, reason; return { resolve: function(_value) { if (tasks) { value = ref(_value); tasks.forEach(function(task) { nextTick(function() { value.then.apply(value, task); }); }); tasks = null; state = 'resolved'; }else { if (state === 'resolved') { throw new Error('A promise should been resolved once.'); } } }, reject: function(reason) { if (tasks) { value = ref(reason); tasks.forEach(function(task) { nextTick(function() { value.then.apply(value, [task[1], task[0]]); }); }); tasks = undefined; state = 'rejected'; }else { if (state === 'rejected') { throw new Error('A promise should been rejected once.'); } } }, notify: function(progress) { if (state === 'resolved' || state === 'rejected') { return; } progresses.push(progress); }, promise: { then: function(_callback, _errback, _notifyback) { var deferred = defer(); _callback = _callback || function(value) { return value; }; _errback = _errback || function(reason) { return reject(reason); }; _notifyback = _notifyback || function(progress) { return progress; }; var callback = function(value) { var result; try { result = _callback(value); }catch(e) { deferred.reject(e); }finally { deferred.resolve(result); } }; var errback = function(reason) { var result; try { result = _errback(reason); }catch(e) { deferred.reject(e); }finally { deferred.resolve(result); } } nextTick(function() { while (progresses.length) { try { _notifyback(progresses.shift()); }catch(e) { deferred.reject(e); break; } } }); if (tasks) { tasks.push([callback, errback]); }else { nextTick(function() { if (state === 'rejected') { value.then(errback); }else if (state === 'resolved') { value.then(callback); } }); } return deferred.promise; } } }; } var ref = function(value) { if (value && typeof value.then === 'function') { return value; } return { then: function(callback) { return ref(callback(value)); } } }; var reject = function(reason) { return { then: function(callback, errback) { return ref(errback(reason)); } }; }; var nextTick = function(callback) { setTimeout(callback, 0); }; //Promise实例 var deferred = defer(), promise = deferred.promise; promise.then(function(value) { console.log(value); throw 'zhangsan'; }).then(function (v) { console.log(v); }, function (err) { console.error(err); done(); }); setTimeout(function () { deferred.resolve('zhangsan1'); }, 1000);

以上为一个简单的Promise基本功能实现,比较基础,更多有关知识有待日后继续研究总结。

原创文章,转载请注明: 转载自 熊建刚的博客

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熊 建刚

热爱前端,但不局限于前端,喜欢尝试各种新技术,爱好读书。

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