處理 JavaScript 異步操作的幾種方法總結

引言

js的異步操作，已經是一個老生常談的話題，關於這個話題的文章隨便google一下都可以看到一大堆。處理js的異步操作，都有一些什麼方法呢？仁者見仁智者見智

一、回調函數

傳說中的“callback hell”就是來自回調函數。而回調函數也是最基礎最常用的處理js異步操作的辦法。我們來看一個簡單的例子：

首先定義三個函數：

function fn1 () {
  console.log('Function 1')
}

function fn2 () {
  setTimeout(() => {
    console.log('Function 2')
  }, 500)
}

function fn3 () {
  console.log('Function 3')
}

其中fn2可以視作一個延遲了500毫秒執行的異步函數。現在我希望可以依次執行fn1，fn2，fn3。爲了保證fn3在最後執行，我們可以把它作爲fn2的回調函數：

function fn2 (f) {
  setTimeout(() => {
    console.log('Function 2')
    f()
  }, 500)
}

fn2(fn3)

可以看到，fn2和fn3完全耦合在一起，如果有多個類似的函數，很有可能會出現fn1(fn2(fn3(fn4(...))))這樣的情況。回調地獄的壞處我就不贅述了，相信各位讀者一定有自己的體會。

二、事件發佈/訂閱

發佈/訂閱模式也是諸多設計模式當中的一種，恰好這種方式可以在es5下相當優雅地處理異步操作。什麼是發佈/訂閱呢？以上一節的例子來說，fn1，fn2，fn3都可以視作一個事件的發佈者，只要執行它，就會發佈一個事件。這個時候，我們可以通過一個事件的訂閱者去批量訂閱並處理這些事件，包括它們的先後順序。下面我們基於上一章節的例子，增加一個消息訂閱者的方法（爲了簡單起見，代碼使用了es6的寫法）：

class AsyncFunArr {
  constructor (...arr) {
    this.funcArr = [...arr]
  }

  next () {
    const fn = this.funcArr.shift()
    if (typeof fn === 'function') fn()
  }

  run () {
    this.next()
  }
}

const asyncFunArr = new AsyncFunArr(fn1, fn2, fn3)

然後在fn1，fn2，fn3內調用其next()方法：

function fn1 () {
  console.log('Function 1')
  asyncFunArr.next()
}

function fn2 () {
  setTimeout(() => {
    console.log('Function 2')
    asyncFunArr.next()
  }, 500)
}

function fn3 () {
  console.log('Function 3')
  asyncFunArr.next()
}

// output =>
// Function 1
// Function 2
// Function 3

可以看到，函數的處理順序等於傳入AsyncFunArr的參數順序。AsyncFunArr在內部維護一個數組，每一次調用next()方法都會按順序推出數組所保存的一個對象並執行，這也是我在實際的工作中比較常用的方法。

三、Promise

使用Promise的方式，就不需要額外地編寫一個消息訂閱者函數了，只需要異步函數返回一個Promise即可。且看例子：

function fn1 () {
  console.log('Function 1')
}

function fn2 () {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      console.log('Function 2')
      resolve()
    }, 500)
  })
}

function fn3 () {
  console.log('Function 3')
}

同樣的，我們定義了三個函數，其中fn2是一個返回Promise的異步函數，現在我們希望按順序執行它們，只需要按以下方式即可：

fn1()
fn2().then(() => { fn3() })

// output =>
// Function 1
// Function 2
// Function 3

使用Promise與回調有兩個最大的不同，第一個是fn2與fn3得以解耦；第二是把函數嵌套改爲了鏈式調用，無論從語義還是寫法上都對開發者更加友好。

四、generator

如果說Promise的使用能夠化回調爲鏈式，那麼generator的辦法則可以消滅那一大堆的Promise特徵方法，比如一大堆的then()。

function fn1 () {
  console.log('Function 1')
}

function fn2 () {
  setTimeout(() => {
    console.log('Function 2')
    af.next()
  }, 500)
}

function fn3 () {
  console.log('Function 3')
}

function* asyncFunArr (...fn) {
  fn[0]()
  yield fn[1]()
  fn[2]()
}

const af = asyncFunArr(fn1, fn2, fn3)

af.next()

// output =>
// Function 1
// Function 2
// Function 3

在這個例子中，generator函數asyncFunArr()接受一個待執行函數列表fn，異步函數將會通過yield來執行。在異步函數內，通過af.next()激活generator函數的下一步操作。

這麼粗略的看起來，其實和發佈/訂閱模式非常相似，都是通過在異步函數內部主動調用方法，告訴訂閱者去執行下一步操作。但是這種方式還是不夠優雅，比如說如果有多個異步函數，那麼這個generator函數肯定得改寫，而且在語義化的程度來說也有一點不太直觀。

五、優雅的async/await

使用最新版本的Node已經可以原生支持async/await寫法了，通過各種pollyfill也能在舊的瀏覽器使用。那麼爲什麼說async/await方法是最優雅的呢？且看代碼：

function fn1 () {
  console.log('Function 1')
}

function fn2 () {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      console.log('Function 2')
      resolve()
    }, 500)
  })
}

function fn3 () {
  console.log('Function 3')
}

async function asyncFunArr () {
  fn1()
  await fn2()
  fn3()
}

asyncFunArr()

// output =>
// Function 1
// Function 2
// Function 3

有沒有發現，在定義異步函數fn2的時候，其內容和前文使用Promise的時候一模一樣？再看執行函數asyncFunArr()，其執行的方式和使用generator的時候也非常類似。

異步的操作都返回Promise，需要順序執行時只需要await相應的函數即可，這種方式在語義化方面非常友好，對於代碼的維護也很簡單——只需要返回Promise並await它就好，無需像generator那般需要自己去維護內部yield的執行。

六、尾聲

作爲一個歸納和總結，本文內容的諸多知識點也是來自於他人的經驗，不過加入了一些自己的理解和體會。不求科普於他人，但求作爲個人的積累。希望讀者可以提出訂正的意見，共同學習進步！

題外話：

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