JS实现异步编程的4种方法

Posted 2020-12-26 古兰精

一、回调函数

　　这是异步编程最基本的方法。

　　假定有两个函数f1和f2，后者等待前者的执行结果。

f1();
f2();

//如果f1是一个很耗时的任务，可以考虑改写f1，把f2写成f1的回调函数。
function f1(callback){
    setTimeout(function () {
        // f1的任务代码
        callback();
    }, 1000);
}

//执行代码就变成下面这样：
f1(f2);

　　采用这种方式，我们把同步操作变成了异步操作，f1不会堵塞程序运行，相当于先执行程序的主要逻辑，将耗时的操作推迟执行。

　　利用定时器的工作原理将f1放入事件队列中去执行，哪怕延时是0，也是如此，因此不堵塞程序运行。此处掌握定时器的工作原理。

　　回调函数的优点是简单、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，而且每个任务只能指定一个回调函数。

二、事件监听

　　另一种思路是采用事件驱动模式。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。

　　还是以f1和f2为例。首先，为f1绑定一个事件（这里采用的jQuery的写法）。

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的任务代码
        f1.trigger(‘done‘);
    }, 1000);
}

　　f1.trigger(‘done‘)表示，执行完成后，立即触发done事件，从而开始执行f2。

　　实现原理也是利用定时器的原理去把f1放入事件队列里，等全部执行完毕之后，才会执行事件队列里的方法

　　这种方法的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"（Decoupling），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。

三、发布/订阅

　　上一节的"事件"，完全可以理解成"信号"。

　　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）。

　　这个模式有多种实现，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);

　　然后，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);

这种方法的性质与"事件监听"类似，但是明显优于后者。因为我们可以通过查看"消息中心"，了解存在多少信号、每个信号有多少订阅者，从而监控程序的运行。

四、Promises对象

　　Promises对象是CommonJS工作组提出的一种规范，目的是为异步编程提供统一接口。

　　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。比如，f1的回调函数f2,可以写成：f1().then(f2);

　　f1要进行如下改写（这里使用的是jQuery的实现）

function f1(){
    var dfd = $.Deferred();
    setTimeout(function () {
        // f1的任务代码
        dfd.resolve();
    }, 500);
    return dfd.promise;
}

　　这样写的优点在于，回调函数变成了链式写法，程序的流程可以看得很清楚，而且有一整套的配套方法，可以实现许多强大的功能。

　　比如，指定多个回调函数：f1().then(f2).then(f3);

　　再比如，指定发生错误时的回调函数：f1().then(f2).fail(f3);

　　而且，它还有一个前面三种方法都没有的好处：如果一个任务已经完成，再添加回调函数，该回调函数会立即执行。所以，你不用担心是否错过了某个事件或信号。这种方法的缺点就是编写和理解，都相对比较难。

　　我的理解其实就是执行f1返回的一个promise，内部也是通过定时器去将f1的耗时很久的代码放入事件队列里，不阻塞程序，等f1代码执行完成，就resolve我们的promise，然后去调用回调函数f2。

　　总结：4种解决方式的根本其实都是利用了浏览器定时器的工作原理。