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关于js中异步问题的解决方案

关于js中异步问题的解决方案

作者: 醉里挑灯看剑_0696 | 来源:发表于2018-11-27 13:35 被阅读0次

    在js中有一个始终无法绕过的问题,如何优雅地解决异步问题。实际上,js在执行过程中,每遇到一个异步函数,都会将这个异步函数放入一个异步队列中,只有当同步线程执行结束之后,才会开始执行异步队列中的函数,这个是讨论解决异步方案的前提。

    解决问题的方法

    主流的解决方法主要有以下几种:

    1. 回调函数
    2. 事件触发
    3. 发布/订阅者模式
    4. promise
    5. generate

    方法介绍

    回调函数

    回调函数应该属于最简单粗暴的一种方式,主要表现为在异步函数中将一个函数进行参数传入,当异步执行完成之后执行该函数

    回调函数
    这种写法最大的问题是:如果存在这样的一个业务场景,有三个异步函数A,B,C,其中B的执行需要在A执行结束之后,C的执行需要在B之后,这样的场景模拟成代码就是(jquery中ajax方法为例)
    回调函数地狱
    试想,如果再多几个异步函数,代码整体的维护性,可读性都变的极差,如果出了bug,修复的排查过程也变的极为困难,这个便是所谓的 回调函数地狱

    事件监听

    事件监听最常用的常见在于DOM元素事件绑定触发,如果我们想在DOM元素与用户进行鼠标或其他交互之后执行某些逻辑,就可以使用事件监听了


    事件监听

    引申开来,我们可以创建一个Event类,定义on和emit方法来绑定和触发自定义事件


    Event类
    同样回到在回调函数上遇到的难题,遇到多层嵌套的异步问题,使用事件触发的方法如何进行解决?
    事件监听

    嗯,从写法上来看,相比于回调函数,整洁了一些。

    发布/订阅者模式

    订阅发布模式定义了一种一对多的依赖关系,让多个订阅者对象同时监听某发布者对象。这个发布者对象在自身状态变化时,会通知所有订阅者对象,使它们能够自动更新自己的状态。vue就是基于发布/订阅者模式。
    如何通过代码实现一个发布/订阅者模式?
    引用了《Pro JavaScript Design Patterns》第15章的例子

    //创建一个主题发布类
    var Publisher=function(){
        this.subscribers=[]
    }
    
    
    Publisher.prototype.publish=function(data){
        this.subscribers.forEach(function(fn){
            fn(data)
        })
    }
    
    /*
        在Function上挂载这个些方法,所有的函数都可以调用这些方法
        表示所有函数都可以订阅/取消订阅相关的主题发布
    */
    
    //订阅
    Function.prototype.subscribe=function(publisher){
        var that=this;
        var isExist=publisher.subscribers.some(function(el){
            if(el===that){
                return true
            }
        })
        if(!isExist){
            publisher.subscribers.push(that)
        }
        //return this是为了支持链式调用
        return this
    }
    
    //取消订阅
    Function.prototype.unsubscribe=function(publisher){
        var that=this;
    
        //就是将函数从发布者的订阅者列表中进行删除
        publisher.subscribers=publisher.subscribers.filter(function(el){
            if(el!==that){
                return true
            }
        })
    
        return this
    }
    
    var publisher=new Publisher();
    var subscriberObj=function(data){
        console.log(data)
    }
    subscriberObj.subscribe(publisher)
    

    这样就实现了一个简单的发布订阅者模式,每次发布者发布新内容时,就会调用publish方法,然后将内容作为参数,依次调用订阅者函数(subscribers)。
    其实,发布/订阅模式与事件监听很类似,

    • 事件监听是将一个回调函数事件绑定在一起,触发了相应事件,就会执行相应的回调函数
    • 发布/订阅模式是将订阅函数放入了发布者的订阅者列表中,更新时,遍历订阅者列表,执行所有的订阅者函数

    promise

    promise由社区最早提出和实现,ES6 将其写进了语言标准,统一了用法,原生提供了Promise对象。


    阮大神对promise的描述

    简单来讲,就还是promise中有着三种状态pending,fulfilled,rejected。在代码中我们可以控制状态的变更

    Promise

    创建一个Promise对象需要传入一个函数,函数的参数是resolve和reject,在函数内部调用时,就分别代表状态由pending=>fulfilled(成功),pending=>rejected(失败)
    一旦promise状态发生变化之后,之后状态就不会再变了。比如:调用resolve之后,状态就变为fulfilled,之后再调用reject,状态也不会变化

    Promise对象在创建之后会立刻执行,因此一般的做法是使用一个函数进行包装,然后return一个promise对象

    function timeout(){
            return new Promise(function(resolve,reject){
                ...//异步操作
            })
        }
    

    在使用时可以通过promise对象的内置方法then进行调用,then有两个函数参数,分别表示promise对象中调用resolve和reject时执行的函数

    function timeout(){
            return new Promise(function(resolve,reject){
                setTimeout(function(){
                    resolve();
                },1000)
            })
        }
    
    
        timeout()
        .then(function(){
            ...//对应resolve时执行的逻辑
        },function(){
            ...//对应reject时执行的逻辑
        })
    

    可以使用多个then来实现链式调用,then的函数参数中会默认返回promise对象

    timeout()
        .then(function(){
            ...//对应resolve时执行的逻辑
        },function(){
            ...//对应reject时执行的逻辑
        })
        .then(function(){
            ...//上一个then返回的promise对象对应resolve状态时执行的逻辑
        },function(){
            ...//上一个then返回的promise对象对应reject状态时执行的逻辑
        })
    

    使用promise来解决回调地狱的做法就是使用then的链式调用

    function fnA(){
            return new Promise(resolve=>{
                ...//异步操作中resolve
            })
        }
        function fnB(){
            return new Promise(resolve=>{
                ...//异步操作中resolve
            })
        }
        function fnC(){
            return new Promise(resolve=>{
                ...//异步操作中resolve
            })
        }
    
        fnA()
        .then(()=>{
            return fnB()
        })
        .then(()=>{
            return fnC()
        })
    

    清晰直观了许多

    generate函数

    创建一个generate函数很简单

    function* gen(){
            yield 1
            yield 2
            return 3
        }
    

    区别于普通函数的地方在于function后面的*号,以及函数内部的yield。
    *号是定义方式,带有 * 号表示是一个generate函数,yield是其内部独特的语法。

    function* gen(){
            yield 1
            yield 2
            return 3
        }
    
        let g=gen();
        console.log(g.next())//{value:1,done:false}
        console.log(g.next())//{value:2,done:false}
        console.log(g.next())//{value:3,done:true}
        console.log(g.next())//{value:undefined,done:true}
    

    调用generate函数会生成一个遍历器对象,不会立即执行,需要调用next执行,执行到带有yield的那一步,next会返回一个对象,对象中value表示yield或return后的值,done表示函数是否已经执行结束(是否已经执行到return)。之后每次执行next都会从上一个yield开始继续执行

    function* gen(){
            let res=yield 1
            yield res
            return 3
        }
        let g=gen();
        console.log(g.next())//{value:1,done:false}
        console.log(g.next(333))//{value:333,done:false}
    

    在next中传入参数会作为上一次yield的返回值(会忽略第一个next中传递的参数)

    但是如何使用generate函数来进行异步编程?
    这里可以使用ES2017中的async和await语法(其实属于generate函数的语法糖)
    使用async替换*号,使用await替换yield就将generate函数改造成了一个async函数

    async function test(){
            await 1
            await asyncFn()
        }
    test()
    

    其中await后面可以跟promise和原始数据类型(相当与同步操作),而async返回一个promise对象(因此可以使用then进行链式调用),使用时直接调用就行了

    我们再来看看如何解决回调地狱的问题

    function fnA(){
            return new Promise(resolve=>{
                ...//异步操作中resolve
            })
        }
        function fnB(){
            return new Promise(resolve=>{
                ...//异步操作中resolve
            })
        }
        function fnC(){
            return new Promise(resolve=>{
                ...//异步操作中resolve
            })
        }
    
        async function gen(){
            let resA=await fnA()
            let resB=await fnB(resA)
            let resC=await fnC(resB)
        }
        gen()
    

    相比于之前的方法更简单直观,也更容易理解整体的代码流程。

    (关于generate部分语法可以参考 Generator 函数的语法

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