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JavaScript异步编程的4种方法


发布日期:2019年03月06日
 
JavaScript异步编程的4种方法

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

这种模式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)和异步(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

异步模式非常重要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操作在服务器端异步模式甚至是唯一的模式因为执行环境是单线程的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

本文总结了异步模式编程的种方法理解它们可以让你写出结构更合理性能更出色维护更方便的Javascript程序

回调函数

这是异步编程最基本的方法

假定有两个函数f和f后者等待前者的执行结果

f()

f()

如果f是一个很耗时的任务可以考虑改写f把f写成f的回调函数

function f(callback){

setTimeout(function () {

// f的任务代码 callback()

}

}

执行代码就变成下面这样

f(f

采用这种方式我们把同步操作变成了异步操作f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(Coupling)流程会很混乱而且每个任务只能指定一个回调函数

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f和f为例首先为f绑定一个事件(这里采用的jQuery的写法)

fon(done f

上面这行代码的意思是当f发生done事件就执行f然后对f进行改写

function f(){ setTimeout(function () { // f的任务代码 ftrigger(done

}

}

ftrigger(done)表示执行完成后立即触发done事件从而开始执行f

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

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(publishsubscribe 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f信号中心jQuery订阅done信号

jQuerysubscribe(done f

然后f进行如下改写

function f(){ setTimeout(function () { // f的任务代码 jQuerypublish(done

}

}

jQuerypublish(done)的意思是f执行完成后信号中心jQuery发布done信号从而引发f的执行

此外f完成执行后也可以取消订阅(unsubscribe)

jQueryunsubscribe(done f

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

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f的回调函数f可以写成

f()then(f

f要进行如下改写(这里使用的是jQuery的实现)

function f(){ var dfd = $Deferred()

setTimeout(function () { // f的任务代码 dfdresolve()

}

return dfdpromise;

}

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

f()then(fthen(f

再比如指定发生错误时的回调函数

f()then(ffail(f

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

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