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一杯咖啡☕️的时间,聊聊 js 异步解决方案

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前言

在上篇文章一盏茶🍵的时间,聊聊 js 事件循环(Event loop)中,笔者大概讲述了一下 js 的执行机制-事件循环,此篇文章笔者将就此话题,继续聊聊 js 的异步解决方案有哪些,以及各个方案的优缺点是什么......

回调函数(callback)

回调函数简单理解就是一个函数被作为参数传递给另一个函数。回调是早期最常用的一种异步解决方案。

回调并不一定就是异步,并没有直接关系。

举个简单的例子:

function f1(cb) {
  setTimeout(() => {
    cb && cb();
  }, 2000);
}

f1(() => {
  console.log("1");
});

如上,我们使用 setTimeout 在函数 f1 中模拟了一个耗时 2s 的任务,耗时任务结束后会抛出一个回调,那么我们在调用时就可以做到在函数 f1 的耗时任务结束后执行回调函数了。

采用这种方式,我们把同步操作变成了异步操作,f1 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。

回调优缺点

优点:简单、容易理解

缺点:代码不优雅,可读性差,不易维护,高度耦合,层层嵌套造成回调地狱

事件监听(发布订阅模式)

待完善。。。

事件监听优缺点

优点:比较符合模块化思想,我们自写监听器时可以做很多优化从而更好地监控程序运行。

缺点:整个程序变成了事件驱动,流程上或多或少都会有点影响,每次使用还得注册事件监听再进行触发挺麻烦的,代码也不太优雅。

Promise

ES2015(ES6)标准化和引入了 Promise 对象,它是异步编程的一种解决方案。

简单来说就是用同步的方式写异步的代码,可用来解决回调地狱问题。

Promise 对象状态一旦改变,就不会再变,只有两种变化可能:

  1. Pending 变为 Resolved
  2. Pending 变为 Rejected

我们用 setTimeout 模拟异步操作:

function analogAsync(n) {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => resolve(n + 500), n);
  });
}

function fn1(n) {
  console.log(`step1 with ${n}`);
  return analogAsync(n);
}

function fn2(n) {
  console.log(`step2 with ${n}`);
  return analogAsync(n);
}

function fn3(n) {
  console.log(`step3 with ${n}`);
  return analogAsync(n);
}

Promise 来实现:

function fn() {
  let time1 = 0;
  fn1(time1)
    .then((time2) => fn2(time2))
    .then((time3) => fn3(time3))
    .then((res) => {
      console.log(`result is ${res}`);
    });
}

fn();

Promise 优缺点

优点:Promise 用同步的方式写异步的代码,避免了层层嵌套的回调函数,可读性更好。链式操作,可以在 then 中继续写 Promise 对象并返回,然后继续调用 then 来进行回调操作。

缺点:Promise 对象一旦新建就会立即执行,无法中途取消。若不设置回调函数,Promise 内部会抛出错误,不会流到外部。

Generator

Generator 其实是一个函数,只不过是一个特殊的函数。普通函数,你执行了这个函数,函数内部不会停,直到这个函数结束。Generator 这个函数特殊之处就是中间可以停。

示例:

function *generatorFn() {
  console.log("a");
  yield '1';
  console.log("b");
  yield '2'; 
  console.log("c");
  return '3';
}

let it = generatorFn();
it.next();
it.next();
it.next();
it.next();

上面这个示例就是一个 Generator 函数,它有如下特点:

  • 不同于普通函数,Generator 函数在 function 后面,函数名之前有个 *
  • 函数内部有 yield 字段
  • 调用后其函数返回值使用了 next 方法

Generator 优缺点

优点:优雅的流程控制方式,可以让函数可中断执行

缺点:Generator 函数的执行必须靠执行器,只针对异步处理来说,还是不太方便

async/await

ES2017 标准引入了 async 函数,使得异步操作变得更加方便。async 是异步的意思,而 await 是 async wait 的简写,即异步等待,async/await 的出现,被很多人认为是 js 异步操作的最终且最优雅的解决方案。

async 在做什么

async 函数返回的是一个 Promise 对象,如果在 async 函数中直接 return 一个直接量,async 会把这个直接量通过 Promise.resolve() 封装成 Promise 对象返回。

await 在等待什么

await 等待的是一个表达式,这个表达式的计算结果是 Promise 对象或者其它值(换句话说,就是没有特殊限定,啥都行)。

  • 如果 await 后面不是 Promise 对象,直接执行
  • 如果 await 后面是 Promise 对象会阻塞后面的代码,Promise 对象 resolve,然后得到 resolve 的值,作为 await 表达式的运算结果
  • await 只能在 async 函数中使用

上述用 setTimeout 模拟异步操作,我们用 async/await 来实现:

async function fn() {
  let time1 = 0;
  let time2 = await fn1(time1);
  let time3 = await fn2(time2);
  let res = await fn3(time3);
  console.log(`result is ${res}`);
}

fn();

输出结果和上面用 Promise 实现是一样的,但这个 async/await 代码结构看起来清晰得多,几乎跟同步写法一样,十分优雅。

async/await 优缺点

优点:内置执行器,更好的语义,更广的适用性

缺点:滥用 await 可能会导致性能问题,因为 await 会阻塞代码

参考:「硬核JS」深入了解异步解决方案

总结

以上就是笔者对于 js 异步解决方案的概述,以及对它们的优缺点的分析,如有不足欢迎大家指出,如果大家觉得还不错的话,不要忘了点赞呦~