深入浅出 JS 异步处理技术方案
<p><strong>为什么要异步</strong></p> <p>"当我们在星巴克买咖啡时,假设有100个人在排队,也许咖啡的下单只要10S,但是咖啡的制作到客人领取咖啡要1000S。如果在同步的场景下,第一个客人下单到领取完咖啡要1010S才能轮到下一个客人,这在效率(某些场景)上来说会比较低下。如果我们异步处理这个流程,客人下单10S拿到凭证,客人就可以去做别的事情,并且10S后下一个客人可以继续下单,并不阻碍流程。反而可以通过凭证,让客人拿到自己的咖啡,也许时间上并不是第一个下单的客人先拿到。"</p> <p>在网页的世界里也是同样的道理,不妨我们看看在执行JS代码的主线程里,如果遇到了AJAX请求,用户事件等,如果不采用异步的方案,你会一直等待,等待第一个耗时的处理完成才能接上下一个JS代码的执行,于是界面就卡住了。</p> <p>“也许有人会想,既然大家都说现在网页上性能损耗最大的属于DOM节点的操作,把这些搞成异步,行不行?其实这会带来一个不确定性问题:既“成功”的状态到底谁先来的问题。可以想象一下,如果我们在操作DOM,既给节点添加内容,也给节点删除,那么到底以谁为基准呢?考虑到复杂性,也就可见一斑了。”</p> <p><strong>Event loop</strong></p> <p>虽然异步与event loop没有太直接的关系,准确的来讲event loop 只是实现异步的一种机制。(了解为主)</p> <p>“还是以上面咖啡馆为例子,假定场景还是100人,这100人除了下单是与咖啡本身有关联之外,其余的时间,比如看书,玩游戏的等可以视为自己的执行逻辑。如果用event loop来给它做一个简单的画像,那么它就像:在与咖啡店店员沟通下单视为主执行栈,咖啡的制作可以视为一个异步任务,添加到一个任务队列里,一直等带100个人都下单完成,然后开始读取任务队列中的异步任务,事件名就是下单凭证,如果有对应的handler,那么就执行叫对应的客人来领取咖啡。这个过程,是循环不断的。假设没有客人来下单的时候,也就是店员处于空闲时间(可能自己去搞点别的)。”</p> <p><strong>传统的Callback</strong></p> <p>假定一个asyncFetchDataSource函数用于获取远程数据源,可能有20S。</p> <pre> <code class="language-javascript">function asyncFetchDataSource(cb){ (… 获取数据, function(response){ typeof cb === 'function' && cb(response) }) }</code></pre> <p>这种形式的callback可以适用于简单场景,如果这里有一个更复杂的场景,比如获取完数据源之后,依据id,获取到某个数据,在这某个数据中再依据id来更新某个列表,可以遇见的能看到代码变成了:</p> <pre> <code class="language-javascript">asyncFetchDataSource('',function(data_a){ const { id_a } = data_a asyncFetchDataSource( id_a,function(data_b){ const { id_b } = data_b asyncFetchDataSource(id, function(data_c){ }) }) })</code></pre> <p>如果有极端情况出现,这里的callback就会变成无极限了。</p> <p><strong>Thunk函数</strong></p> <p>这是一种“传名调用”的策略,表现的形式就是将参数放入一个临时函数,然后再将这个临时函数传入函数体内。</p> <pre> <code class="language-javascript">function asyncFetchDataSource(url){ return function(callback){ fetch(url, callback) } } const dataSource = asyncFetchDataSource('https://github.com/icepy'); dataSource(function(data){ })</code></pre> <p><strong>Promise</strong></p> <p>Promise正是想来处理这样的异步编程,如果我们用Promise该如何处理一段Ajax?</p> <pre> <code class="language-javascript">function fetch(){ return new Promise(function(resolve,reject){ $.ajax({ url: 'xxx', success:function(data){ resolve(data) }, error:function(error){ reject(error) } }) }) } fetch().then(function(data){ }).catch(function(error){})</code></pre> <p>Promise声明周期:</p> <ul> <li>进行中(pending)</li> <li>已经完成(fulfilled)</li> <li>拒绝(rejected)</li> </ul> <p>如同上面Ajax的例子,我们可以很好的包装一个函数,让fetch函数返回一个Promise对象。在Promise构造函数里,可以传入一个callback,并且在这里完成主体逻辑的编写。唯一需要注意的是:Promise对象只能通过resolve和reject函数来返回,在外部使用then或catch来获取。如果你直接抛出一个错误(throw new Error('error')),catch也是可以正确的捕获到的。</p> <p><strong>Promise其他的方法</strong></p> <p>Promise.all(当所有在可迭代参数中的 promises 已完成,或者第一个传递的 promise(指 reject)失败时,返回 promise。)</p> <pre> <code class="language-javascript">var p1 = Promise.resolve(3); var p2 = 1337; var p3 = new Promise((resolve, reject) => { setTimeout(resolve, 100, "foo"); }); Promise.all([p1, p2, p3]).then(values => { console.log(values); // [3, 1337, "foo"] });</code></pre> <p>Promise.race(返回一个新的 promise,参数iterable中只要有一个promise对象"完成(resolve)"或"失败(reject)",新的promise就会立刻"完成(resolve)"或者"失败(reject)",并获得之前那个promise对象的返回值或者错误原因。)</p> <pre> <code class="language-javascript">var p1 = new Promise(function(resolve, reject) { setTimeout(resolve, 500, "one"); }); var p2 = new Promise(function(resolve, reject) { setTimeout(resolve, 100, "two"); }); Promise.race([p1, p2]).then(function(value) { console.log(value); // "two" // 两个都完成,但 p2 更快 });</code></pre> <p>有趣的是如果你使用ES6的class,你是可以去派生Promise的。</p> <pre> <code class="language-javascript">class MePromise extends Promise{ // 处理 ... }</code></pre> <p><strong>Generator</strong></p> <p>Generator可以辅助我们完成很多复杂的任务,而这些基础知识,又与iterator息息相关,举一个很简单的例子,相信有很多朋友,应该使用过co这个异步编程的库,它就是用Generator来实现,当然它的设计会比例子要复杂的多,我们先来看一个co简单的用法:</p> <pre> <code class="language-javascript">import co from 'co' co(function* () { var result = yield Promise.resolve(true); return result; }).then(function (value) { console.log(value); }, function (err) { console.error(err.stack); });</code></pre> <p>相应的,我们来实现一个简化的版本:</p> <pre> <code class="language-javascript">function co(task){ let _task = task() let resl = _task.next(); while(!resl.done){ console.log(resl); resl = _task.next(resl.value); } } function sayName(){ return { name: 'icepy' } } function assign *(f){ console.log(f) let g = yield sayName() return Object.assign(g,{age:f}); } co(function *(){ let info = yield *assign(18) console.log(info) })</code></pre> <p>虽然,这个例子中,还不能很好的看出来“异步”的场景,但是它很好的描述了Generator的使用方式。</p> <p>从最开始的定义中,已经和大家说明了,Generator最终返回的依然是一个迭代器对象,有了这个迭代器对象,当你在处理某些场景时,你可以通过yield来控制,流程的走向。通过co函数,我们可以看出,先来执行next方法,然后通过一个while循环,来判断done是否为true,如果为true则代表整个迭代过程的结束,于是,这里就可以退出循环了。在Generator中的返回值,可以通过给next方法传递参数的方式来实现,也就是遇上第一个yield的返回值。</p> <p>有逻辑,自然会存在错误,在Generator捕获错误的时机与执行throw方法的顺序有关系,一个小例子:</p> <pre> <code class="language-javascript">let hu = function *(){ let g = yield 1; try { let j = yield 2; } catch(e){ console.log(e) } return 34 } let _it = hu(); console.log(_it.next()) console.log(_it.next()) console.log(_it.throw(new Error('hu error')))</code></pre> <p>当我能捕获到错误的时机是允许完第二次的yield,这个时候就可以try了。</p> <p><strong>async await</strong></p> <pre> <code class="language-javascript">async function createNewDoc() { let response = await db.post({}); // post a new doc return await db.get(response.id); // find by id }</code></pre> <p><a href="/misc/goto?guid=4958969754595931319" rel="nofollow,noindex">https://tc39.github.io/ecmascript-asyncawait/</a></p> <p>根据规范规定一个asnyc函数总是要返回一个Promise,从代码直观上来说,虽然简洁了,但是async await并未万能,它有很大的局限性,比如:</p> <ul> <li>因为是顺序执行,假设有三个请求,那么这里并没有很好的利用到异步带来的止损(再包装一个Promise.all)</li> <li>如果要捕获异常,需要去包try catch</li> <li>缺少控制流程,比如progress(进度)pause,resume等周期性的方法</li> <li>没有打断的功能</li> </ul> <p><strong>主流的异步处理方案</strong></p> <p>我喜欢用co,而且社区使用也很广泛, <a href="/misc/goto?guid=4958854327280779367" rel="nofollow,noindex">https://github.com/tj/co</a> 。</p> <pre> <code class="language-javascript">co(function* () { var result = yield Promise.resolve(true); return result; }).then(function (value) { console.log(value); }, function (err) { console.error(err.stack); });</code></pre> <p>babel polyfill 支持,在浏览器环境中使用异步解决方案</p> <p>如果你想使用全的polyfiil,直接npm install --save babel-polyfill,然后在webpack里进行配置即可。</p> <pre> <code class="language-javascript">module.exports = { entry: ["babel-polyfill", "./app/js"] };</code></pre> <p>当然由于我目前的开发基于的浏览器都比较高,所以我一般是挑选其中的:</p> <p><a href="/misc/goto?guid=4959756102942934139" rel="nofollow,noindex">https://github.com/非死book/regenerator/tree/master/packages/regenerator-runtime</a> <a href="/misc/goto?guid=4959756103040650428" rel="nofollow,noindex">https://github.com/非死book/regenerator/tree/master/packages/regenerator-transform</a></p> <p>如果你要使用async await 配置上 <a href="/misc/goto?guid=4959756103143255735" rel="nofollow,noindex">http://babeljs.io/docs/plugins/transform-async-to-generator/</a> 即可</p> <p><strong>Node.js 环境中使用异步解决方案</strong></p> <p>由于本人的node使用的LTS已经是8.9.3版本了,所以大部分情况下已经不再使用babel去进行转换,而是直接使用co这样的库。当然co也不是万能,一定要根据业务场景,与其他异步处理的方式,配合中使用。</p> <p><strong>总结</strong> 相信未来的JS编程,只会越来越简单,不要拘泥于语法,语言上的特性,不妨多看一看“外面的世界“。</p> <p> </p> <p>来自:http://www.iteye.com/news/32831</p> <p> </p>
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