JavaScript的異步解決方案

由於JavaScript是單線程的一門腳本語言(主線程是單線程)

所以異步問題是個讓人常頭疼的問題

我們來看一下常見的傳統解決方案

1.回調函數

回調函數是一種最常見 最傳統的方式 類似的這種

// node 的文件讀取
let fs = require('fs');
fs.readFile('./test1.js','utf8',function(err,data){
    console.log(data) 
})

這樣我們可以在回調函數裏拿到文件的內容,然而這樣有一個問題, 要是我要讀取多個文件,每一個讀取的文件都要依賴前一個讀取文件的內容

比如 我test1.js的內容是test2的路徑

那麼就要這樣寫

let fs = require('fs');
fs.readFile('./test1.js','utf8',function(err,data){
    fs.readFile(data,'utf8',function(err,data){
        console.log(data)
    }) 
})

要是100個 1000個文件呢 ? 由於異步調用無法用try{}catch 捕獲 萬一中間讀取失敗了一次又該怎麼做? 難道每個函數體內都if(err) 一下? 這種方式難以維護 也就是我們常說的回調地獄

2訂閱發佈模式

我現在有這樣一種需求 我需要在不同的文件裏讀取不同的內容, 等多個文件的內容都讀取完畢再一起輸出

let fs = require('fs');
let result = {};
fs.readFile('./test1.js','utf8',function(err,data){
    result.test1 = data
    fs.readFile('./test2','utf8',function(err,data){
       result.test2 = data
       console.log(result)
    }) 
})

用回調方式會帶來什麼問題? 需求: 這些異步請求沒有依賴關係 我需要同時發起 而不是等待上一次讀取的結果

現在我們來聊聊 訂閱發佈模式

訂閱發佈模式定義了一種一對多的依賴關係,讓多個訂閱者對象同時監聽某一個主題對象。這個主題對象在自身狀態變化時,會通知所有訂閱者對象,使它們能夠自動更新自己的狀態。 通俗點就事說, 我把我要操作的事放入一個待執行的隊列裏, 等達到某一個條件,待執行隊列依次執行,那麼上代碼

let fs = require('fs');
let result = {};
class Publish {
    constructor() {
        this.list = []
    };
    on(fn){
        this.list.push(fn)
    };
    emit(string){
        alert(string)
        if (Object.keys(result).length == 2) {
            this.list.forEach(fn => {
                fn()
            })
        }
    }
}

let p = new Publish()

p.on(function () {
    console.log(result)
})

fs.readFile('./test1.js', 'utf8', function (err, data) {
    result.test1 = data
    p.emit('已經讀取到test1的文件')
})
fs.readFile('./test2', 'utf8', function (err, data) {
    result.test2 = data
    p.emit('已經讀取到test2的文件')
}) 

原理其實也就是回調函數

問題:發佈訂閱跟觀察者模式有什麼區別??

3 Promise

好在我們有了Promise這個類 關於Promise的文章有很多 大家自行可以搜索一下

我們來看下Promise A+ 規範

那根據這個規範我們簡單的寫一遍promise的源碼吧

我們來定義2個文件
Promise.js和require.js

//require.js
let Promise = require('./promise.js')

let p = new Promise((resolve, reject) => {
    
       setTimeout(()=>{
           resolve(100)
       },100)
   
})
p.then(function(data){
    console.log(data)
},function(e){
    console.log(e)
})
//promise.js



class Promise {
    constructor(executor){
        // promise的三個狀態
        this.state = 'pending'
        this.value = undefined
        this.reason = undefined
        // 有可能調用then的時候 並沒有resolve或者reject    所以這裏用來存放then之後要做的事
        this.onResolvedCallbacks = []   
        this.onRejectedCallbacks = []
    
        const resolve = (value) => {
        // 我們需要判斷resolve出來的值是否還是一個promise 
     
            if(value instanceof Promise){
                return value.then(resolve,reject)
            }
            // promiseA+ 規範要求這麼寫
            setTimeout(()=>{
                if (this.state === 'pending') {
                    this.state = 'resolved'
                    this.value = value
                    // 把保存起來的函數一一執行然後結果傳給下一個
                    this.onResolvedCallbacks.forEach( fn => {
                        return fn(value)
                    })

                }
            })
            
        }
        const reject = (reason) => {
            setTimeout(()=>{
                if (this.state === 'pending') {
                    this.state = 'rejected'
                    this.reason = reason
                    this.onRejectedCallbacks.forEach(fn => {
                        return fn(reason)
                    })
                }
            })
          
        }
        try {
            executor(resolve,reject)
        } catch (error) {
            reject(error)
        }
        
    }

    then(onFulfilled,onRejected){
         // new 的時候馬上執行executor  ----> 就是(resolve,reject)=>{   }()  拿到resolve跟reject 然後做狀態判斷該調用哪個
        onFulfilled = typeof onFulfilled == 'function' ? onFulfilled : function (value) {
            return value
        };
        onRejected = typeof onRejected == 'function' ? onRejected : function (value) {
            throw value
        };
      

        let promise2 = new Promise((resolve,reject)=>{   
          
            if (this.state === 'resolved'){
                  //onFulfilled or onRejected must not be called until the execution context stack contains only platform code. [3.1].
                  // 規範上要這麼做  防止直接resolve 同步調用then 這個時候promise2不存在報錯 
                  // 執行順序參考瀏覽器事件環  哪天有空單獨寫一篇
                setTimeout(()=>{
                
                    //  因爲onFulfilled都是異步調用 所以不能在new Promise的時候捕獲到
                    try {
                      
                        let x = onFulfilled(this.value) // then成功的回調 
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)  
                    } catch (error) {
                   
                        reject(error)
                    }
                })
               
            }

            if (this.state === 'rejected'){
                setTimeout(() => {
                    try {
                        let x = onRejected(this.reason)  // 失敗的回調
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)   
                    } catch (error) {
                        reject(error)
                    }
                  
                })
            }
            if (this.state === 'pending'){  //  如果executor是個異步方法  那麼會先調用then 所以這裏把成功回調跟失敗的回調都存起來
           
                this.onResolvedCallbacks.push((value)=>{
                
                    try {
                      
                        let x = onFulfilled(value)
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)
                    } catch (error) {
                     
                        console.log(error)
                        reject(error)
                    }
                  
                })
                
                this.onRejectedCallbacks.push((reason)=>{
                    try {
                        let x = onRejected(reason)
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)
                    } catch (error) {
                        reject(error)
                    }
                  
                })
            }
        })   
        //  then返回一個promise 
        return promise2 
    }
    catch(onRejected){
        return this.then(null, onRejected);
    }
    static all(promises){
        return new Promise(function (resolve, reject) {
            let result = [];
            let count = 0;
            for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
                promises[i].then(function (data) {
                    result[i] = data;
                    if (++count == promises.length) {
                        resolve(result);
                    }
                }, function (err) {
                    reject(err);
                });
            }
        });
    }
}

const resolvePromise = (promise2, x, resolve, reject)=>{
    // promise2 跟 then的成功回調返回值有可能是同一個值
    if(promise2 === x){
        return reject(new TypeError('報錯 循環引用了'))
    }
    let then,called;
    // 要麼對象要麼函數
    if(x !== null&&((typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) ){
        try {
            then = x.then   // 有可能是getter定義的會報錯
            // then 有可能是個函數或者普通值
            if(typeof then === 'function'){
                // 如果then是個函數的話  就認爲它是個promise
                then.call(x,function(){
                    if(called) return
                    called = true  
                    resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
                },function(error){
                    if (called) return
                    called = true  
                    reject(error)
                })
            }else{
                resolve(x)
            }
        } catch (error) {
            if (called) return
            called = true  
            reject(error)
        }
      
    }else{
        // x是個普通值
        resolve(x)
    }
}


module.exports = Promise

執行require.js的結果是
圖片描述

這樣我們就實現了一個promise 是不是很棒棒? 現在我們可以promise.then 鏈式調用了 然後用catch做統一錯誤處理 解決了上面錯誤捕獲的問題 還有沒有更好的方法? 當然有!

4 生成器 迭代器

在講async await 之前 我們先講一下 生成器

**當你在執行一個函數的時候,你可以在某個點暫停函數的執行,並且做一些其他工作,然後再返回這個函數繼續執行, 甚至是攜帶一些新的值,然後繼續執行。
上面描述的場景正是JavaScript生成器函數所致力於解決的問題。當我們調用一個生成器函數的時候,它並不會立即執行, 而是需要我們手動的去執行迭代操作(next方法)。也就是說,你調用生成器函數,它會返回給你一個迭代器。迭代器會遍歷每個中斷點。
next 方法返回值的 value 屬性,是 Generator 函數向外輸出數據;next 方法還可以接受參數

function* foo () {
  var index = 0;
  while (index < 2) {
    yield index++; //暫停函數執行,並執行yield後的操作
  }
}
var bar =  foo(); // 返回的其實是一個迭代器

console.log(bar.next());    // { value: 0, done: false }
console.log(bar.next());    // { value: 1, done: false }
console.log(bar.next());    // { value: undefined, done: true }

Generator函數的標誌就是function關鍵詞後連綴一個'*' 配合yield 暫停函數 返回的是一個迭代器 每次執行next的時候 停在yield

我們都見過類數組結構吧

let likeArray = { 0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3 }
let arr = [...likeArray]
//執行這段代碼會報錯  報錯信息likeArray is not iterable    likeArray是不可枚舉的 那麼我們如果想實現這樣的類數組轉爲數組 怎麼辦呢 

我們先看一下函數裏的argument跟類數組有什麼區別

function(){
console.log(argument)}

圖片描述

我們改下一下類數組結構

let likeArray = { 0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3, [Symbol.iterator](){
        return {
            next() {
                return {
                    value: 1,
                    done: false
                }
            }
        }
    } 
}
//在執行
let arr = [...likeArray]
控制檯報錯FATAL ERROR: CALL_AND_RETRY_LAST Allocation failed - JavaScript heap out of memory

感覺是不是有點像那麼回事了 
我們再改寫
let likeArray = { 0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3, [Symbol.iterator](){

       let index = 0 
       let self  = this
        return {
            next() {
                return {
                    done: self.length === index
                    value: self[index++],
                    
                }
            }
        }
    } 
}

// 輸出[1,2,3]    只有在done是false的時候表示迭代完成 就不再繼續執行了 value是每次迭代返回的值
再改寫一下
let likeArray = {
    0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3, [Symbol.iterator]:function*() {

        let index = 0;
        while (index !== this.length) {
            yield this[index++]
        }

    }
}


console.log([...likeArray])  //[1,2,3]  調用返回一個迭代器   ... 每次調用迭代器的next方法 返回{value,done}

生成器可以配合node.js中的co, 藉助於Promise,你可以使用更加優雅的方式編寫非阻塞代碼。

例子:

let fs = require('fs');
function readFile(filename) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile(filename, function (err, data) {
      if (err)
        reject(err);
      else
        resolve(data);
    })
  })
}
function *read() {
  let template = yield readFile('./template.txt');
  let data = yield readFile('./data.txt');
  return template + '+' + data;
}
co(read).then(function (data) {
  console.log(data);
}, function (err) {
  console.log(err);
});

5 async/await

有了上面的基礎 async/await 更加容易明白了
async/await的優點有
1.內置執行器
2.更好的語義
3.更廣的適用性

let fs = require('fs');
function readFile(filename) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile(filename, 'utf8', function (err, data) {
      if (err)
        reject(err);
      else
        resolve(data);
    })
  })
}

async function read() {
  let template = await readFile('./template.txt');
  let data = await readFile('./data.txt');
  return template + '+' + data;
}
let result = read();
result.then(data=>console.log(data));

可以直接await 一個promise 使得異步代碼執行看起來像同步一樣 更優雅

async 函數的實現,就是將 Generator 函數和自動執行器,包裝在一個函數裏。

async function read() {
  let template = await readFile('./template.txt');
  let data = await readFile('./data.txt');
  return template + '+' + data;
}

// 等同於
function read(){
  return co(function*() {
    let template = yield readFile('./template.txt');
    let data = yield readFile('./data.txt');
    return template + '+' + data;
  });
}

**總結: 異步解決方案還有其他的一些方法 不過都不重要 我們只要掌握了async/await 用async/await寫異步代碼 更方便維護
第一次寫文章 寫的不好多多包涵 畢竟很多東西都是站在前任人的肩膀上直接拿過來的**

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章