异步编程有哪几种方法来实现?

大家好，我是IT修真院郑州分院第四期的学员王相博，一枚正直、纯洁、善良的前端程序员

今天给大家分享一下，修真院官网JS（职业）任务5，深度思考中的知识点——异步编程有哪几种方法来实现?

1.背景介绍

Javascript语言的执行环境是"单线程"

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。

2.知识剖析

先了解下Javascript语言将任务的执行模式。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"：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。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。

3.常见问题

有哪些方法实现"异步模式"编程

4.解决方案

1.回调函数：一般情况下，应用程序时常通过API调用库里所预先备好的函数。但是有些库函数却要求应用先传给它一个函数，好在合适的时候调用，以完成目标任务。这个被传入的、后又被调用的函数就称为回调函数。

function f() {                        function f1(callback) {                            setTimeout(function () {                            console.log('11111'); //f1的任务代码                            callback();                            }, 1000);                        }                        f1(f2);                        function f2() {                            console.log('22222')                            } //这(f2)是回调函数                        function f3(){                            console.log('33333')                        }                        f3()                        }                    f();

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.

但是回调函数的方式存在如下的问题

1.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。

2. 可能形成万恶的嵌套金字塔，代码不易阅读；

3. 只能对应一个回调函数，在很多场景中成为一个限制。

2.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。

//jQuery中                    $("#p").on("click",function(){                        alert("The paragraph was clicked.");                    });                    //JavaScript中                    document.getElementById("myBtn").addEventListener("click", displayDate);                    function displayDate() {                        document.getElementById("demo").innerHTML = Date();                    }

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。

3、发布/订阅

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"（publish-subscribe 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，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.unsubscribe("done", f2);

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）。

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。

4.Promise：Promise象征着一个异步操作的最终结果。Promises交互主要通过它的then方法， then方法接受一个回调函数，这个回调函数接受执行成功的返回值或执行失败的错误原因， 错误原因一般是Error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。

Promise有以下几种状态：

1.pending: 初始状态, 既不是 fulfilled 也不是 rejected。

2.fulfilled: 表示操作被成功完成。

3.rejected: 表示该操作失败。

// 条件                     var isOK=true;                    // Promise 函数                      //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。                    var payPhone= new Promise(                        function (resolve,reject) {                            // 条件为真                            if (isOK) {                                var phone={                                    brand:'iphone',                                    color:'black'                                };                                resolve(phone);                            // 条件为假                            } else{                                var reason= new Error('不ok');                                reject(reason)                            }                        })                     var buy =function () {                        // 连缀写法                        payPhone                         .then(function (res) {                            console.log(res)                         })                         .catch(function (error) {                            console.log(error)                         })                     }                   buy()

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。

5.编码实战

6.扩展思考

promise中的互相链接的写法

ES7的Async/Await

异步函数的执行顺序？

计时器可以异步计算计时器的时间，时间到了之后把函数加入到js代码队列的最后，如果是间隔计时器，js代码堵塞时会在队列末尾追加多次间隔计时器指定执行的函数，并会在执行到他们的时候一下子全部执行出来，因为是等完间隔要执行函数时才追加到的末尾。

7.参考文献

参考一：异步操作的几种方法

参考二：ES7中的Async/Await

参考三：jq中的异步操作

参考三：jq中的异步操作

8.更多讨论

jQ封装了哪些异步操作？

1、jQuery $.ajax()

2、$.get 、$.post等