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Javascript的異步和回調

CarlBenjamin / 1125人閱讀

摘要:異步本質上應該就是多線程語言的產物。如果是多線程的異步,假死的應該是運行方法的線程,而方法仍然會按預期打印出。當然了,按我個人的理解,應該說是是的回調函數。

引子

每個故事都有由來。前兩天在看 gulp 的時候,看到了它有個 promise 的玩意兒,然后的然后,這兩天就掉進了 javascript 的異步和回調的坑里面去了。
其間搜索了 javascript promise,看到了一堆好文章。大概給個 List 吧。

https://software.intel.com/zh-cn/articles/asynchronized-javascript-pro...

http://stackoverflow.com/questions/7104474/how-does-asynchronous-javas...

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Glob...

http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/12/asynchronous_javascript.html

http://krasimirtsonev.com/blog/article/7-lines-JavaScript-library-for-...

http://segmentfault.com/q/1010000000140970

http://www.alloyteam.com/2014/05/javascript-promise-mode/

看得昏天黑地,大概也理清楚了一點,做個小總結。

一些概念

上面這些文章寫得都挺好,但大部分都是上來直接說怎么異步回調,js的異步有哪些方法。這適合高級選手。我剛開始連啥是異步,啥是回調都不太清楚,這些方法自然也比較難理解。所以還是打好基礎,先弄清楚異步、回調這些基本概念比較好。

同步與異步

先看個例子。

javascriptfoo();
bar();

程序運行一般是同步的(synchronous),即按照書寫的順序執行。在上述例子中,bar 方法會在 foo 方法執行完之后,再執行。

異步(asynchronous)與同步相對,即在前一個方法未執行完時,就開始運行后一個方法。在上述例子中,先執行 foo 方法,foo 方法沒執行完,就開始執行 bar 方法。

總而言之,同步就是順序執行,異步就是不完全按順序執行。

異步的好處

從異步的概念中可以發現,程序異步運行,可以提高程序運行的效率,不必等一個程序跑完,再跑下一個程序,特別當這兩個程序是無關的時候。兩個程序在一定時間內,可以是同時運行的。寫服務器的時候應該會碰到很多這樣的例子。可以想象,如果服務器的程序都是同步的,那并發什么的就不存在了吧。

阻塞與非阻塞

這一點是我自己簡單的理解。

阻塞就是說一個程序沒運行完,它后面的程序是無法運行的。

非阻塞則相反,一個程序如果因為各種原因(網絡、代碼量等)沒運行完的時候,其他的程序也是可以繼續運行的。

單線程與多線程

這一點也是我自己的簡單理解。

單線程是指程序運行只有一個通道,不同的方法需要排隊執行。

而很多語言都可以提供多線程的功能,相當于開了幾個通道運行程序,使得程序可以在不同的線程中運行,不會相互影響。

多線程、非阻塞、異步

從上述基本概念中可以發現,異步如果發生在多線程語言中,會十分自然且符合邏輯。異步本質上應該就是多線程語言的產物。因為只有在多線程語言中才能夠實現程序之間相互不干擾,不產生阻塞。

JS 中的異步

有了上面的一些基本概念,那么下面來說說正題,JS中的異步。
我們都知道 JS 是一個單線程的語言,永遠只有一個通道在運行程序。那么既然它是個單線程又如何會有異步呢?
JS 中所謂的異步,應該被稱為偽異步(pseudo asynchronous)。這是因為 JS 語言中的異步,會產生阻塞,并會相互干擾。

模擬 JS 中異步的方法 —— setTimeout

我們來看一下 setTimeout 如何模擬 JS 中的異步。

javascriptvar foo = function(){
    console.log("foo begins");
    setTimeout(function(){
        console.log("foo finishes");
    },1000);
};
var bar = function(){
    console.log("bar executed");  
}
foo();
bar();

上述過程執行的時候,會打印出

  

foo begins
bar executed
foo finishes

所以,在上述代碼塊中,在前一方法(foo)執行時,后一方法(bar)也可以執行。符合異步的基本概念,程序并不按順序執行。
說是模擬是因為,你可以把 console.log("foo begins"); 理解成會運行 1 秒的一個代碼行,運行完后,會跳出foo finishes。而中間這 1 秒運行的時候,后面的 bar 方法也是可以運行的。這樣就模擬了一個異步的效果。

JS 中異步的方法存在的問題 —— 阻塞與干擾

我們將上述代碼塊稍做修改

javascriptvar foo = function(){
    console.log("foo begins");
    setTimeout(function(){
        console.log("foo finishes");
    },1000);
};
var bar = function(){

    while(){

    } 
}
foo();
bar();

你會發現 1 秒之后 foo finishes 并沒有被打印出來。這是因為 bar 方法是個死循環,使得 js 引擎假死,導致了 foo 方法也沒有被運行完。如果是多線程的異步,假死的應該是運行 bar 方法的線程,而 foo 方法仍然會按預期打印出 foo finishes。當然了,其實這個死循環也只是模擬 bar 方法塊程序運行的時間將很長。實際上,如果 bar 方法運行的時間超過了 1 秒,比方說是 5 秒,那么 foo finishes 也將在 5 秒之后被打印出來。這個本質上取決于 JS 單線程程序塊按隊列執行的特性。
所以 JS 中的異步并不能像普通的異步一樣,實現非阻塞和不干擾。

JS 中異步的一些實現方法

雖然 JS 中的異步有其先天的缺陷,但是這種異步的思想,仍然能被 JS 程序開發人員所借鑒。畢竟,異步是可以大大提高程序運行效率的。
也正是由于 JS 本身是單線程程序的關系,所以 JS 中異步的實現,并不能像其他語言一樣,簡單地多開個線程就可以解決。
目前我看的集中方法主要有回調、事件類方法、promise等。

回調

先說說回調是什么吧。
回調(callback)這種名詞就跟函數(function)一樣,乍一看是比較難懂的,至少我是這樣的。
根據sf上這個問答的解釋,可以明確,把一個函數作為參數傳入到另一個函數中,那么這個作為參數的函數就叫做回調函數。如:

javascriptvar foo = function(callback){
    // foo method
    callback();
};
foo(bar);

其中,bar 就是一個回調函數。當然了,按我個人的理解,應該說是 bar 是 foo 的回調函數。

To be Continued

時間問題,具體的實現方式和理解還沒好好看,日后再做細細梳理。上述理解如有偏頗,歡迎討論指正。

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