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总结javascript处理异步的方法

javascript语言的执行环境是单线程(single thread),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;但是只要耗时比较多,假如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。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: 就是一个任务先执行,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: 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。

Javascript处理异步的方法有以下几种:

回调函数

回调是一个函数被作为一个参数传递到另一个函数里,在那个函数执行完后再执行。回调函数是异步编程最基本的方法,其优点是简单、容易理解和部署;缺点是容易产生回调地狱。

ajax('XXX1', () => {
  // callback 函数体
  ajax('XXX2', () => {
    // callback 函数体
    ajax('XXX3', () => {
      // callback 函数体
    })
  })
})
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这就是所谓的回调地狱,回调地狱带来的负面作用有以下几点:

  • 代码臃肿,可读性差,可维护性差。
  • 代码复用性差。
  • 容易滋生 bug。
  • 只能在回调里处理异常。

事件监听

这种方式,异步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。

  1. 普通方式
f1.on('done', f2);
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上面这行代码的意思是,当f1发生done事件,就执行f2。

  1. onclick方法
element.onclick=function(){
   //处理函数
}

element.onclick=handler1;
element.onclick=handler2;
element.onclick=handler3;
// 只有handler3会被添加执行
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  • 优点:写法兼容到主流浏览器;
  • 缺点:当同一个element元素绑定多个事件时,只有最后一个事件会被添加
  1. addEvenListener
elment.addEvenListener("click",handler1,false);
elment.addEvenListener("click",handler2,false);
elment.addEvenListener("click",handler3,false);
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该方法的第三个参数是一个布尔值:当为false时表示由里向外,true表示由外向里。

发布/订阅模式

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)

首先,f2向信号中心jQuery订阅done信号。

jQuery.subscribe('done', f2);
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然后,f1进行如下改写:

function f1() {
  setTimeout(function () {
    jQuery.publish('done');
  }, 1000);
}
复制代码

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。f2完成执行后,可以取消订阅(unsubscribe)

jQuery.unsubscribe('done', f2);
复制代码

这种方式的优点: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。

promise

以上都是ES6之前的异步处理方式。ES6之后出现了promise。它是异步编程的一种解决方案,比传统的解决方案(回调函数)——更合理和更强大。

Promise 对象有以下两个特点。

  1. 对象的状态不受外界影响。Promise 对象代表一个异步操作,有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。
  2. 一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果

基本用法

  1. ES6 规定,Promise 对象是一个构造函数,用来生成 Promise 实例。
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  if (/* 异步操作成功 */){
    resolve(success)
  } else {
    reject(error)
  }
})
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Promise接收一个函数作为参数,函数里有resolve和reject两个参数:

  • resolve方法的作用是将Promisepending状态变为fullfilled,在异步操作成功之后调用,可以将异步返回的结果作为参数传递出去。
  • reject方法的作用是将Promisepending状态变为rejected,在异步操作失败之后调用,可以将异步返回的结果作为参数传递出去。
  • 他们之间只能有一个被执行,不会同时被执行,因为Promise只能保持一种状态。
  1. Promise 实例生成以后,可以用then方法分别指定resolved状态和rejected状态的回调函数。
promise.then((success) => {
  // 对应于上面的resolve(success)方法
}, (error) => {
  // 对应于上面的reject(error)方法
}


// 还可以写成这样 (推荐使用这种写法)
promise.then((success) => {
  // 对应于上面的resolve(success)方法
}).catch((error) => {
  // 对应于上面的reject(error)方法
})
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then(onfulfilled,onrejected)方法中有两个参数,两个参数都是函数:

  • 第一个参数执行的是resolve()方法(即异步成功后的回调方法)
  • 第二参数执行的是reject()方法(即异步失败后的回调方法)(第二个参数可选)。
  • 它返回的是一个新的Promise对象。
  1. promise构造函数是同步执行的,then方法是异步执行的
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log(1)
  resolve()
  console.log(2)
})

promise.then(() => {
  console.log(3)
})

console.log(4)
// 1  2  4   3
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Promise.finally()

Promise.finally()用于指定不管 Promise 对象最后状态如何,都会执行的操作。

promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});
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Promise.all()

Promise.all()用于处理多个异步处理,比如说一个页面上需要等多个 ajax 的数据回来才执行相关逻辑。

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);
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p的状态由p1、p2、p3决定,分成两种情况。

  • 只有p1、p2、p3的状态都变成fulfilled,p的状态才会变成fulfilled,此时p1、p2、p3的返回值组成一个数组,传递给p的回调函数。
  • 只要p1、p2、p3之中有一个被rejected,p的状态就变成rejected,此时第一个被reject的实例的返回值,会传递给p的回调函数。

Promse.race()

Promse.race()就是赛跑的意思,Promise.race([p1, p2, p3])里面哪个结果获得的快,就返回那个结果,不管结果本身是成功状态还是失败状态。

const p = Promise.race([p1, p2, p3])
复制代码

上面代码中,只要p1、p2、p3之中有一个实例率先改变状态,p的状态就跟着改变。那个率先改变的 Promise 实例的返回值,就传递给p的回调函数。

async/await

async/await是JavaScript为了解决异步问题而提出的一种解决方案,许多人将其称为异步的终极解决方案。async 函数,就是 Generator 函数的语法糖。

相较于 Generator,Async 函数的改进在于下面四点:

  • 内置执行器。Generator 函数的执行必须依靠执行器,而 Aysnc 函数自带执行器,调用方式跟普通函数的调用一样。
  • 更好的语义。async 和 await 相较于 * 和 yield 更加语义化。
  • 更广的适用性。co 模块约定,yield 命令后面只能是 Thunk 函数或 Promise对象。而 async 函数的 await 命令后面可以是 Promise 或者原始类型(Number,string,boolean,但这时等同于同步)。
  • 返回值是 Promise。async 函数返回值是 Promise 对象,比 Generator 函数返回的 Iterator 对象方便,可以直接使用 then() 方法进行调用。

async/await使用规则

  1. 凡是在前面添加了async的函数在执行后都会自动返回一个Promise对象
async function test() {
    
}

let result = test()
console.log(result)  //即便代码里test函数什么都没返回,我们依然打出了Promise对象
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  1. await必须在async函数里使用,不能单独使用
function test() {
  let result = await Promise.resolve('success')
  console.log(result)
}

test()   //执行以后会报错
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await 在等什么

  • 如果await等到的不是一个promise对象,那跟着的表达式的运算结果就是它等到的东西;
  • 如果是一个promise对象,await会阻塞后面的代码,等promise对象resolve,得到resolve的值作为await表达式的运算结果
  • 虽然await阻塞了,但await在async中,async不会阻塞,它内部所有的阻塞都被封装在一个promise对象中异步执行

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