Javascript 异步编程方法汇总

作者: 五秋木 | 来源:发表于2019-10-24 16:02 被阅读0次

回调函数
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，可以考虑改写为f1，把f2写为f1的回调函数。
```
function f1(callback){
   setTimeout(function(){
        //f1代码
        callback();
    },1000);
}
```
执行的时候就变成了f1(f2); 采用这种方法把同步变成异步，f1不会堵塞程序运行，相当于先执行程序的主要逻辑，将耗时都部分推迟执行。
回调函数优点：简单、容易理解和部署；缺点：不利于代码的阅读和维护。
一个同步(阻塞)中使用回调的例子，目的是在func1代码执行完成后执行func2代码。
```
var func1 = function(callback){
       // do something 
      (callback && typeof(callback) === "function") && callback();
}
func1(func2);
var func2 = function(){}
```

更多回调函数请参考：

事件监听
任务的执行不取决于代码的顺序，而取决于某件事件是否发生。
为f1绑定一个事件：f1.on('done', f2); 当f1发生done事件，就执行f2。然后对f1进行改写为
```
function f1(){
setTimeout(function*(){
     // f1的任务代码
     f1.trigger('done');
    },1000);
}
```
优点：比较容易理解，绑定多个事件，每个事件可以指定多个回调函数，去耦合，实现模块化。
发布/订阅
例如：jquery中一个插件：Tiny Pub/Sub
1. f2向信号中心"jquery订阅"done信号: jquery.subscribe("done", f2);
2. f1函数如下：
```
function f1(){
    setTimeout(function(){
          // f1的执行代码
           jquey.publish('done');
    }, 1000);
 }
```
  jquey.publish('done');就是f1执行完毕之后，向信号中心发送done信号，从而引发f2的执行。f2执行后，也可以取消订阅jquery.unsubscribe("done", f2);

Promises对象：为异步编程提供统一接口。
思想：每一个异步任务返回一个Promise对象，该对象有一个then方法，允许指向回调函数。
Promise的三种状态：

Pending：Promise对象实例创建时候的初始状态。
Fulfilled：成功的状态

Rejected：失败的状态
Promise ---> resolved ---> then(回调callback) 或者 ---> rejected ---> catch(回调callback)。Promise一旦从等待状态变成其他状态就永远不能改变状态了。

 const instance = new Promise((resolve, reject) => {
   // 一些异步操作
   if(/*异步操作成功*/) {
       resolve(value);
   } else {
       reject(error);
       }
   }
 })
 instance.then(value => {
     // do something...
  }, error => {
       // do something...
  })

构造函数内部的代码立刻执行。
then 方法会返回一个新的 Promise 实例，可以分两种情况来看：

指定返回值是新的 Promise 对象，如return new Promise(...)，这种情况没啥好说的，由于返回的是 Promise，后面显然可以继续调用then方法。
返回值不是Promise，如：return 1 这种情况还是会返回一个 Promise，并且这个Promise 立即执行回调 resolve(1)。所以仍然可以链式调用then方法。（注：如果没有指定return语句，相当于返回了undefined）。

示例一

function sayHi(name) {
   return new Promise((resolve, reject) => {
         setTimeout(() => {
             resolve(name);
          }, 2000)
    })
}
sayHi('张三')
   .then(name => {
         console.log(`你好， ${name}`);
         return sayHi('李四');    // 最终 resolved 函数中的参数将作为值传递给下一个then
      })
     // name 是上一个then传递出来的参数
   .then(name => {                
       console.log(`你好， ${name}`);
       return sayHi('王二麻子');
     })
   .then(name => {
       console.log(`你好， ${name}`);
   })
 // 你好， 张三
 // 你好， 李四
 // 你好， 王二麻子

示例二

 read('./file-01.txt', 'utf8')
    .then(data => {
      // 因为 read 方法会返回一个 promise ，返回read执行相当于返回一个 promise
      // 会将这个 promise 的执行成功的结果传递给下一次 then 的 resolve 
          return read(data, 'utf8');
      }, err => {
          console.log(err);
    })
    .then(data => {
      // 如果返回一个普通的值 ，会将这个普通值传递倒下一次 then 的成功的参数
        return [data];
     }, err => {
       console.log(err);
     })
    .then(data => {
      // 返回的是一个普通值
       console.log(data);
       // 没有写 return ，相当于返回一个 undefined ，下一个then的成功值则为 undefined
        }, err => {
        console.log(err);
      })
    .then(data => {
    // 上一个 then 没有返回值，默认值为 undefined
    // undefined 也算成功
      console.log(data);
      // 抛出错误，将传给下一个 then 的 reject 
        throw new Error('xxx');
    }, err => {
        console.log(err);
  })
   .then(null, err => {
      // 如果上一个 then 抛出错误，最近的 reject 会执行
      // reject 执行后默认下一个 then 会接收 undefined 
    console.log(err);
  })
  .then(data => {
      // 上一个 then 中失败没有返回值，默认为 undefined 
      console.log('resolve');        
    }, err => {
      console.log('reject');
  });

示例三：使用catch代替err

 read('./file-01.txt', 'utf8')
    .then(data => {
        return read(data, 'utf8');
    })
  .then(data => {
      return [data];
  })
  .then(data => {
      console.log(data);
  })
  .then(data => {
    console.log(data);
      // 抛出错误后，找到最近的接收错误方法
      // 如果所有的 then 都没有 reject 方法，则找最后一个 catch
      throw new Error('xxx');
    })
  .then(null)
  .then(data => {
      console.log('resolve');        
    })
  .catch(err => {
      console.log(err);
  });

async/await

async/await是基于Promise实现的，不能用于普通的回调函数。
和Promise一样，是非阻塞的。
使异步代码看起来像是同步代码。
一个函数如果加上async，那么该函数就会返回一个Promise，(如果指定的返回值不是Promise对象，也返回一个Promise，只不过立即 resolve ，处理方式同 then 方法，因此 async 函数通过 return 返回的值，会成为 then 方法中回调函数的参数。单独一个 async 函数，其实与Promise执行的功能是一样的。
await 就是异步等待，它等待的是一个Promise，因此 await 后面应该写一个Promise对象，如果不是Promise对象，那么会被转成一个立即 resolve 的Promise

实例一

  let fs = require('fs')
  function read(file) {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
      fs.readFile(file, 'utf8', function(err, data) {
      if (err) reject(err)
      resolve(data)
      })
  })
  }
  async function readResult(params) {
  try {
      let p1 = await read(params, 'utf8')
      //await后面跟的是一个Promise实例，
      //await返回的结果直接return的结果，不需要进行新的then操作。
      let p2 = await read(p1, 'utf8')
      let p3 = await read(p2, 'utf8')
      console.log('p1', p1)
      console.log('p2', p2)
      console.log('p3', p3)
      return p3
  } catch (error) {
      console.log(error)
  }
  }
  readResult('1.txt').then( // async函数返回的也是个promise
  data => {
      console.log(data)
  },
  err => console.log(err)
  )
  // p1 2.txt
  // p2 3.txt
  // p3 结束
  // 结束

示例二

function readAll() {
   read1()
   read2()//这个函数同步执行
  }
async function read1() {
   let r = await read('1.txt','utf8')
   console.log(r)
 }
async function read2() {
   let r = await read('2.txt','utf8')
   console.log(r)
 }
readAll() // 2.txt 3.txt

示例三

async function func() {
    try {
        const num1 = await 200;
        console.log(`num1 is ${num1}`);
        const num2 = await Promise.reject('num2 is wrong!');
        console.log(`num2 is ${num2}`);
        const num3 = await num2 + 100;
        console.log(`num3 is ${num3}`);
    } catch (error) {
        console.log(error);
    }
 }

func();
// num1 is 200
// 出错了
// num2 is wrong!

参考：
- Javascript异步编程的4种方法
- 异步方法的发展流程
- JS 异步编程六种方案

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