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基于javascript的异步编程实例详解

2016年11月30日 作者：布瑞泽的童话

本文实例讲述了基于javascript的异步编程。分享给大家供大家参考，具体如下：

异步函数这个术语有点名不副实，调用一个函数后，程序只在该函数返回后才能继续。JavaScript程序员如果称一个函数为异步的，其意思就是这个函数会导致将来再运行另一个函数，后者取自于事件队列。如果后面这个函数是作为参数传递给前者的，则称其为回调函数。

callback

回调函数是异步编程最基本的方式。

采用这种方式，我们把同步操作变成了异步操作，主函数不会堵塞程序运行，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。

我们定义一个delay函数，它是异步的，也就是说它会拖延指定函数的执行，从而使现在正在执行的程序继续执行。delay函数如下：

function delay(time, callback) {
 setTimeout(function () {
 callback("Slept for "+time);
 }, time);
}

那么如果我要delay两次呢？

delay(1000, function(msg) {
 console.log(msg);
 delay(1200, function (msg) {
 console.log(msg);
 }
})
//...waits 1000ms
// > "Slept for 1000"
//...waits another 1200ms
// > "Slept for 1200"

只有这样我们才能够确保两个delay一个接一个的执行。如果层次多了呢？就会形成回调地狱。当异步任务很多时，维护大量的callback将是一场灾难。

Promise

Promise是一个被纳入ES6中的规范，各大框架也早已实现相关方法。

Promise可以理解为一个承诺，如果A调用B，B返回一个承诺给A，然后A就可以在写计划的时候这么写，当B返回结果的时候，A就执行方案1，如果B没有返回A要的结果，A就执行方案2。这样一来，所有的潜在风险就都在A的可控范围之内了。

我们看看ES6中promise的用法示例：

'use strict';
var promiseCount = 0; 
function testPromise() {
 var thisPromiseCount = ++promiseCount;
 var log = document.getElementById('log');
 log.insertAdjacentHTML('beforeend', thisPromiseCount +') Started (<small>Sync code started</small>)<br/>');
 // 我们创建一个新的Promise，期望3秒后得到结果
 var p1 = new Promise(
 //当Promise解决或拒绝时该函数被调用
 function(resolve, reject) {
  log.insertAdjacentHTML('beforeend', thisPromiseCount +') Promise started (<small>Async code started</small>)<br/>');
  // 创建异步操作
  window.setTimeout(
  function() {
   // 满足Promise
   resolve(thisPromiseCount);
  }, Math.random() * 2000 + 1000);
  });
  // 当Promise被满足时执行
  p1.then(
  // 输出信息和值
  function(val) {
   log.insertAdjacentHTML('beforeend', val +') Promise fulfilled (<small>Async code terminated</small>)<br/>');
  })
  .catch(
  // 当Promise被拒绝时执行
   function(reason) {
   console.log('Handle rejected promise ('+reason+') here.');
   });
  log.insertAdjacentHTML('beforeend', thisPromiseCount +') Promise made (<small>Sync code terminated</small>)<br/>');
}

快速连续执行函数，得到结果：

说明1,2异步操作后正常顺序执行完毕。更多Promise的详细用法请参考：MDN

很多框架也提供了Promise相关方法，这里我们以jQuery为例。

$("button").bind( "click", function() {
 $("p").append( "Started...");
 $("div").each(function( i ) {
 $( this ).fadeIn().fadeOut( 1000 * (i+1) );
 });
 $( "div" ).promise().done(function() {
 $( "p" ).append( " Finished! " );
 });
});

可以看到，当$("div")的所有任务执行完毕后，就会调用最后的done操作。

Jquery中的Promise也可以代表多种结果，出现不同结果时会分别调用相应的回调。我们以ajax调用为例。1.5之前版本中，代码必须写成这样：

$.get('/getdata',{
 success:onSuccess,
 failure:onFailure,
 always:onAlways
});

而1.5+版本引入了Promise对象后。可以写成如下形式：

var promise = $.get('/getdata');
promise.done(onSuccess);
promise.fail(onFailure);
promise.always(onAlways);

那么这种变化有什么好处呢？为什么非要在触发ajax调用之后再附加回调呢？如果ajax要实现很多效果，比如触发动画、插入html、锁定输入等，那么仅仅由负责发出请求那部分应用代码来处理所有这些效果，显然很蠢。只传递Promise就显得很优雅。

更多详细请参考：jquery

Promise虽然是很优雅，但是也只是解决了回调地狱的问题，真正简化javascript异步编程的还是Generator。

Generator

生成器是ES6中的语法。

何为生成器？让我们先看看以下代码：

function* quips(name) {
 yield "hello " + name + "!";
 yield "i hope you are enjoying the blog posts";
 if (name.startsWith("X")) {
 yield "it's cool how your name starts with X, " + name;
 }
 yield "see you later!";
}

你没有看错，这就是javascript代码。是不是和你曾经认识的javascript不太一样。这个函数就叫做生成器函数。生成器函数看起来和普通的函数是不是有点相像呢？

它们的区别如下：

一般的函数以function开头，而生成器函数以function* 开头。

生成器函数中有一个特殊关键字就是yield，作用就是暂停函数。配合next方法来调用可以达到一步一步的执行函数的目的。

我们看看next方法的使用：

> var iter = quips("jorendorff");
 [object Generator]
> iter.next()
 { value: "hello jorendorff!", done: false }
> iter.next()
 { value: "i hope you are enjoying the blog posts", done: false }
> iter.next()
 { value: "see you later!", done: false }
> iter.next()
 { value: undefined, done: true }

可以看到，每一次next方法后，生成器函数就执行到下一个yield位置处。

下面我们讲解如何通过生成器函数来取代回调函数。我们还是以一开始的多次延迟delay为例。

首先，我们需要定义一个生成器：

function* myDelayedMessages() {
 /* delay 1000 ms and print the result */
 /* delay 1200 ms and print the result */
}

然后我们需要设置delay时间来执行指定操作，我们现在暂定为空函数。

function* myDelayedMessages() {
 console.log(delay(1000, function(){}));
 console.log(delay(1200, function(){}));
}

然后我们使用yield关键字：

function* myDelayedMessages() {
 console.log(yield delay(1000, function(){}));
 console.log(yield delay(1200, function(){}));
}

然后我们就需要指定一个函数run来调用生成器函数的next方法，并且将空函数改为参数resume：

function run(generatorFunction) {
 var generatorItr = generatorFunction(resume);
 function resume(callbackValue) {
 generatorItr.next(callbackValue);
 }
 generatorItr.next()
}

最后执行代码如下：

run(function* myDelayedMessages(resume) {
 console.log(yield delay(1000, resume));
 console.log(yield delay(1200, resume));
})
//...waits 1000ms
// > "Slept for 1000"
//...waits 1200ms
// > "Slept for 1200"

这样就完美的避免了回调地狱噢！

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希望本文所述对大家JavaScript程序设计有所帮助。

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