js实现异步编程的方式

迈不过友情╰ 2021-06-24 15:59 540阅读 0赞

首先要说的是为什么要异步编程，它有什么优缺点？

JavaScript是一种单线程执行的脚本语言（这可能是由于历史原因或为了简单而采取的设计）。它的单线程表现在任何一个函数都要从头到尾执行完毕之后，才会执行另一个函数，界面的更新、鼠标事件的处理、计时器（setTimeout、setInterval等）的执行也需要先排队，后串行执行。假如有一段JavaScript从头到尾执行时间比较长，那么在执行期间任何UI更新都会被阻塞，界面事件处理也会停止响应。这种情况下就需要异步编程模式，目的就是把代码的运行打散或者让IO调用（例如AJAX）在后台运行，让界面更新和事件处理能够及时地运行。

异步编程的优点是显而易见的，异步编程你可以实现前面例子中一边运行一边更新的效果；或是利用异步IO让UI运行更加流畅，比如通过XMLHTTPRequest的异步接口获取网络数据，在获取完成后再更新界面，在异步获取数据的时候不会阻碍UI的更新。

异步编程也有一些缺点，造成深度嵌套的函数调用，破坏了原有的简单逻辑，让代码难以读懂。

老规矩，赋上几篇参考博客的链接：

[js异步编程的4种方法][js_4]

[js异步编程][js]

第一篇博客是阮神的，他给我们总结了四种异步编程方法，理解它们可以让我们写出结构更合理、性能更出色、维护更方便的js代码。下面是阮神写到的四种方法：

第一种：回调函数（这是异步编程最基本的方法）

假设有两个函数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);
    }
    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。

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][Link 1]（Coupling），流程会很混乱，而且每个任务只能指定一个回调函数。

第二种：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][Link 2]）。

f1.on('done', f2);
    function f1(){
    　　setTimeout(function () {
    　　　　// f1的任务代码
    　　　　f1.trigger('done');
    　　}, 1000);
    }

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"][Link 3]（Decoupling），有利于实现[模块化][Link 4]。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。

第三种：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"][Link 5]（publish-subscribe pattern），又称["观察者模式"][Link 6]（observer pattern）。

这个模式有多种[实现][Link 7]，下面采用的是Ben Alman的[Tiny Pub/Sub][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);
    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。

第三种：ES6中的promise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][Link 8]。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（jQuery实现）：

f1().then(f2);
    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][Link 9]，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。

同时promise的用法远远不止这么两种，还有其他的用法，想要深度学习promise可以去官网，博主只是学习了部分常用的，感兴趣的可以去看看，链接：待更新

JavaScript的异步编程模式不仅是一种趋势，而且是一种必要，因此作为HTML5开发者是非常有必要掌握的。采用第三方的异步编程库和异步同步化的方法，会让代码结构相对简洁，便于维护，推荐开发人员掌握一二，提高团队开发效率。

[js_4]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/12/asynchronous%EF%BC%BFjavascript.html
[js]: https://software.intel.com/zh-cn/articles/asynchronized-javascript-programming
[Link 1]: http://en.wikipedia.org/wiki/Coupling_%28computer_programming%29
[Link 2]: http://api.jquery.com/on/
[Link 3]: http://en.wikipedia.org/wiki/Decoupling
[Link 4]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/10/javascript_module.html
[Link 5]: http://en.wikipedia.org/wiki/Publish-subscribe_pattern
[Link 6]: http://en.wikipedia.org/wiki/Observer_pattern
[Link 7]: http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/hh201955.aspx
[Tiny Pub_Sub]: https://gist.github.com/661855
[Link 8]: http://wiki.commonjs.org/wiki/Promises/A
[Link 9]: http://api.jquery.com/category/deferred-object/