JS 的异步遍历，你真的会写吗？

Posted 2023-04-15

参考技术A

我们有时候需要遍历数组的元素，将它们传入到异步函数中执行，其中的异步写法容易写错，我们来看一下有哪些易错点。

假设我们有个异步方法 sleepPromise，形式如下：

这里为了方便演示，使用 setTimeout 写成了个 promise 形式的 sleep 方法。传入的 t 为延迟执行的时间，msg 为信息内容。

在实际开发中，异步方法可能是传入用户好友 id 查找数据库，获得简单的好友信息。

假设我们需要在下面代码的注释位置下方写一个异步便利实现。

通常前端一看到要遍历数组，就会用 forEach。如果你不够老道，可能会写出如下的实现：

输出结果为；

这种写法并不对，其实是将遍历写成了同步。

问题出在哪？出在 forEach 本身并不支持异步写法，你在 forEach 方法的前面加不加 await 关键字都是无效的，因为它的内部没有处理异步的逻辑。

forEach 是 ES5 的 API，要比 ES6 的 Promise 要早的多得多。为了向后兼容，forEach 以后也不会支持异步处理。

所以 forEach 的执行并不会阻塞 loopAsync 之后的代码，所以会导致阻塞失败，先输出 [end] 。

使用普通的 for 循环写法，await 的外层函数就仍就是 loopAysnc 方法，就能正确保存阻塞代码。

但这里的问题是，这些异步方法的执行是 串行 的。可以看到总共执行了 6 s。

如果我们的这些请求是有顺序的依赖关系的，这样写是没问题。

但如果我们的场景是根据用户 id 数组从数据库中查找对应用户名，我们的时间复杂度就是 O(n) ，是不合理的。

此时我们需要改写为 并行 的异步，并且还要保证所有异步都执行完后才执行下一步。我们可以用 Promise.all() 。

首先，我们需要根据 tasks 数组生成对应的 promise 对象数组，然后传入到 Promise.all 方法中执行。

这样，这些异步方法就会同时执行。当所有异步都执行完毕后，代码才往下执行。

输出结果如下：

3 秒就完事了，太强了。

前面说到 forEach 底层并没有实现异步的处理，才导致阻塞失效，那么我们其实不妨实现支持异步的简易 forEach。

并行实现：

串行实现：

用法：

简单总结一下。

一般来说，我们更常用 Promise.all 的并行执行异步的方法，常见于数据库查找一些 id 对应的数据的场景。

for 循环的串行写法适用于多个异步有依赖的情况，比如找最终推荐人。

forEach 则是纯粹的错误写法，除非是不需要使用 async/await 的情况。

你真的会写单例模式吗

原文出处： 吃桔子的攻城狮

单例模式可能是代码最少的模式了，但是少不一定意味着简单，想要用好、用对单例模式，还真得费一番脑筋。本文对Java中常见的单例模式写法做了一个总结，如有错漏之处，恳请读者指正。

饿汉法

顾名思义，饿汉法就是在第一次引用该类的时候就创建对象实例，而不管实际是否需要创建。代码如下：

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public class Singleton {       private static Singleton = new Singleton();     private Singleton() {}     public static getSignleton(){         return singleton;     } }

这样做的好处是编写简单，但是无法做到延迟创建对象。但是我们很多时候都希望对象可以尽可能地延迟加载，从而减小负载，所以就需要下面的懒汉法：

单线程写法

这种写法是最简单的，由私有构造器和一个公有静态工厂方法构成，在工厂方法中对singleton进行null判断，如果是null就new一个出来，最后返回singleton对象。这种方法可以实现延时加载，但是有一个致命弱点：线程不安全。如果有两条线程同时调用getSingleton()方法，就有很大可能导致重复创建对象。

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public class Singleton {     private static Singleton singleton = null;     private Singleton(){}     public static Singleton getSingleton() {         if(singleton == null) singleton = new Singleton();         return singleton;     } }

考虑线程安全的写法

这种写法考虑了线程安全，将对singleton的null判断以及new的部分使用synchronized进行加锁。同时，对singleton对象使用volatile关键字进行限制，保证其对所有线程的可见性，并且禁止对其进行指令重排序优化。如此即可从语义上保证这种单例模式写法是线程安全的。注意，这里说的是语义上，实际使用中还是存在小坑的，会在后文写到。

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public class Singleton {     private static volatile Singleton singleton = null;       private Singleton(){}       public static Singleton getSingleton(){         synchronized (Singleton.class){             if(singleton == null){                 singleton = new Singleton();             }         }         return singleton;     }    }

兼顾线程安全和效率的写法

虽然上面这种写法是可以正确运行的，但是其效率低下，还是无法实际应用。因为每次调用getSingleton()方法，都必须在synchronized这里进行排队，而真正遇到需要new的情况是非常少的。所以，就诞生了第三种写法：

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public class Singleton {     private static volatile Singleton singleton = null;       private Singleton(){}       public static Singleton getSingleton(){         if(singleton == null){             synchronized (Singleton.class){                 if(singleton == null){                     singleton = new Singleton();                 }             }         }         return singleton;     }    }

这种写法被称为“双重检查锁”，顾名思义，就是在getSingleton()方法中，进行两次null检查。看似多此一举，但实际上却极大提升了并发度，进而提升了性能。为什么可以提高并发度呢？就像上文说的，在单例中new的情况非常少，绝大多数都是可以并行的读操作。因此在加锁前多进行一次null检查就可以减少绝大多数的加锁操作，执行效率提高的目的也就达到了。

坑

那么，这种写法是不是绝对安全呢？前面说了，从语义角度来看，并没有什么问题。但是其实还是有坑。说这个坑之前我们要先来看看volatile这个关键字。其实这个关键字有两层语义。第一层语义相信大家都比较熟悉，就是可见性。可见性指的是在一个线程中对该变量的修改会马上由工作内存（Work Memory）写回主内存（Main Memory），所以会马上反应在其它线程的读取操作中。顺便一提，工作内存和主内存可以近似理解为实际电脑中的高速缓存和主存，工作内存是线程独享的，主存是线程共享的。volatile的第二层语义是禁止指令重排序优化。大家知道我们写的代码（尤其是多线程代码），由于编译器优化，在实际执行的时候可能与我们编写的顺序不同。编译器只保证程序执行结果与源代码相同，却不保证实际指令的顺序与源代码相同。这在单线程看起来没什么问题，然而一旦引入多线程，这种乱序就可能导致严重问题。volatile关键字就可以从语义上解决这个问题。

注意，前面反复提到“从语义上讲是没有问题的”，但是很不幸，禁止指令重排优化这条语义直到jdk1.5以后才能正确工作。此前的JDK中即使将变量声明为volatile也无法完全避免重排序所导致的问题。所以，在jdk1.5版本前，双重检查锁形式的单例模式是无法保证线程安全的。

静态内部类法

那么，有没有一种延时加载，并且能保证线程安全的简单写法呢？我们可以把Singleton实例放到一个静态内部类中，这样就避免了静态实例在Singleton类加载的时候就创建对象，并且由于静态内部类只会被加载一次，所以这种写法也是线程安全的：

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public class Singleton {     private static class Holder {         private static Singleton singleton = new Singleton();     }       private Singleton(){}       public static Singleton getSingleton(){         return Holder.singleton;     } }

但是，上面提到的所有实现方式都有两个共同的缺点：

• 都需要额外的工作(Serializable、transient、readResolve())来实现序列化，否则每次反序列化一个序列化的对象实例时都会创建一个新的实例。
• 可能会有人使用反射强行调用我们的私有构造器（如果要避免这种情况，可以修改构造器，让它在创建第二个实例的时候抛异常）。

枚举写法

当然，还有一种更加优雅的方法来实现单例模式，那就是枚举写法：

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public enum Singleton {     INSTANCE;     private String name;     public String getName(){         return name;     }     public void setName(String name){         this.name = name;     } }

使用枚举除了线程安全和防止反射强行调用构造器之外，还提供了自动序列化机制，防止反序列化的时候创建新的对象。因此，Effective Java推荐尽可能地使用枚举来实现单例。

总结

这篇文章发出去以后得到许多反馈，这让我受宠若惊，觉得应该再写一点小结。代码没有一劳永逸的写法，只有在特定条件下最合适的写法。在不同的平台、不同的开发环境（尤其是jdk版本）下，自然有不同的最优解（或者说较优解）。
比如枚举，虽然Effective Java中推荐使用，但是在Android平台上却是不被推荐的。在这篇Android Training中明确指出：

Enums often require more than twice as much memory as static constants. You should strictly avoid using enums on Android.

再比如双重检查锁法，不能在jdk1.5之前使用，而在Android平台上使用就比较放心了（一般Android都是jdk1.6以上了，不仅修正了volatile的语义问题，还加入了不少锁优化，使得多线程同步的开销降低不少）。

最后，不管采取何种方案，请时刻牢记单例的三大要点：

• 线程安全
• 延迟加载
• 序列化与反序列化安全