Javascript异步编程(一: 基础用法)

前言

兜兜转转。项目中一下子加上fetch/async/Generator, 一下子让Promise,rxjs，什么的进阶到一种用到爽到不行的语法糖。告别callback,告别嵌套,告别链式then有没有。所以,觉得还是有必要总结下常见的异步编程。

介绍

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 ,
常见问题就是：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）

解决方案

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。

（一）、回调函数

基本的异步编程方案。

比如现在有两个函数：Fn1（），Fn2（）

那么同步执行方案为：

Fn1（）；Fn2（）；

但是如果讲Fn1,是一个Ajax。并且Fn2需要Fn1的返回结果。上面同步方案自然不行,这时候就需要 callback, 最简单的做法就是

const Fn1 = callback => {　$.post(url,obj=> {　　 if( obj.code === 200){        callback(null,obj.data);        return;    }    callback(obj.error);　});}// 执行Fn1((err,data)=>{    if(err){        //TODO 执行错误        return;    }    //TODO 得到Fn1的返回值，执行Fn2    Fn2();})

采用这种方式，将同步操作变成了异步操作，Fn1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。

小结
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,并且如果回调过多,会发生嵌套多层。

（二）、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。

首先
为Fn1绑定一个事件（这里采用jq的on自定义事件,然后trigger触发的方案）。

Fn1.on('getData', Fn2);

上面这行代码的意思是，当Fn1发生getData事件，就执行Fn2。然后，对Fn1进行改写：

const Fn1 = () => {　$.post(url,data => {　　 Fn1.trigger('getData');　});}

Fn1.trigger(‘getData’) 表示，Fn1得到异步返回结果后，立即触发getData事件，从而开始执行f2。

小结

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。

（三）、发布/订阅

我们可以将“事件监听”，完全可以理解成“信号”。

那么，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。

参照jQuery的一个插件，Ben Alman的Tiny Pub/Sub。实现如下

(function($) {  var o = $({});  $.subscribe = function() {    o.on.apply(o, arguments);  };  $.unsubscribe = function() {    o.off.apply(o, arguments);  };  $.publish = function() {    o.trigger.apply(o, arguments);  };}(jQuery));

首先
Fn2向”信号中心”jQuery订阅”done”信号。

$.subscribe("getData", Fn2);

上面这行代码的意思是，Fn2 去订阅getData,一旦有数据就执行。

然后
对Fn1进行改写：

const Fn1 = () => {　$.post(url,data => {　　 $.publish("getData",data);　});}

$.publish(“getData”,data);的意思是，Fn1执行完成后，向”信号中心”jQuery发布”getData”信号，并将数据传到信号中心，从而引发Fn2的执行。

此外
Fn2完成执行后，也可以取消订阅（unsubscribe）。

$.unsubscribe("getData", Fn2);

小结

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。

可以参照rxjs 这种成熟的库。

http://blog.csdn.net/u010377383/article/details/76794398

官方地址为：

http://reactivex.io/documentation/observable.html

（四）、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。

http://wiki.commonjs.org/wiki/Promises/A

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，允许指定成功的回调函数，catch方法,指定失败的回调函数。比如，Fn1的回调函数Fn2,可以写成：

Fn1().then(data=> {        //TODO 得到data        Fn2()    }).catch(err=>{        //TODO 处理错误    });

Fn1要进行如下改写

const Fn1 = () => {　return new Promise((resolve, reject)=>{    $.post(url,obj=> {        if( obj.code === 200){            resolve(obj.data);            return;        }        reject(obj.error);    }); })}

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。
比如，指定多个回调函数，指定发生错误时的回调函数：

Fn1().then(Fn2).then(Fn3).catch(Fn4);

小结

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。

缺点相对于”观察者模式”, 它是不能中途取消订阅的, 在react中 某些需求, 需要取消订阅的事件, Promise 没那么灵活的处理方式。