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JavaScript的異步解決方案

luckyyulin / 1107人閱讀

摘要:也就是說,你調用生成器函數,它會返回給你一個迭代器。迭代器會遍歷每個中斷點。等同于總結異步解決方案還有其他的一些方法不過都不重要我們只要掌握了用寫異步代碼更方便維護第一次寫文章寫的不好多多包涵畢竟很多東西都是站在前任人的肩膀上直接拿過來的

由于JavaScript是單線程的一門腳本語言(主線程是單線程)

所以異步問題是個讓人常頭疼的問題

我們來看一下常見的傳統解決方案

1.回調函數

回調函數是一種最常見 最傳統的方式 類似的這種

// node 的文件讀取
let fs = require("fs");
fs.readFile("./test1.js","utf8",function(err,data){
    console.log(data) 
})

這樣我們可以在回調函數里拿到文件的內容,然而這樣有一個問題, 要是我要讀取多個文件,每一個讀取的文件都要依賴前一個讀取文件的內容

比如 我test1.js的內容是test2的路徑

那么就要這樣寫

let fs = require("fs");
fs.readFile("./test1.js","utf8",function(err,data){
    fs.readFile(data,"utf8",function(err,data){
        console.log(data)
    }) 
})

要是100個 1000個文件呢 ? 由于異步調用無法用try{}catch 捕獲 萬一中間讀取失敗了一次又該怎么做? 難道每個函數體內都if(err) 一下? 這種方式難以維護 也就是我們常說的回調地獄

2訂閱發布模式

我現在有這樣一種需求 我需要在不同的文件里讀取不同的內容, 等多個文件的內容都讀取完畢再一起輸出

let fs = require("fs");
let result = {};
fs.readFile("./test1.js","utf8",function(err,data){
    result.test1 = data
    fs.readFile("./test2","utf8",function(err,data){
       result.test2 = data
       console.log(result)
    }) 
})

用回調方式會帶來什么問題? 需求: 這些異步請求沒有依賴關系 我需要同時發起 而不是等待上一次讀取的結果

現在我們來聊聊 訂閱發布模式

訂閱發布模式定義了一種一對多的依賴關系,讓多個訂閱者對象同時監聽某一個主題對象。這個主題對象在自身狀態變化時,會通知所有訂閱者對象,使它們能夠自動更新自己的狀態。 通俗點就事說, 我把我要操作的事放入一個待執行的隊列里, 等達到某一個條件,待執行隊列依次執行,那么上代碼

let fs = require("fs");
let result = {};
class Publish {
    constructor() {
        this.list = []
    };
    on(fn){
        this.list.push(fn)
    };
    emit(string){
        alert(string)
        if (Object.keys(result).length == 2) {
            this.list.forEach(fn => {
                fn()
            })
        }
    }
}

let p = new Publish()

p.on(function () {
    console.log(result)
})

fs.readFile("./test1.js", "utf8", function (err, data) {
    result.test1 = data
    p.emit("已經讀取到test1的文件")
})
fs.readFile("./test2", "utf8", function (err, data) {
    result.test2 = data
    p.emit("已經讀取到test2的文件")
}) 

原理其實也就是回調函數

問題:發布訂閱跟觀察者模式有什么區別??

3 Promise

好在我們有了Promise這個類 關于Promise的文章有很多 大家自行可以搜索一下

我們來看下Promise A+ 規范

那根據這個規范我們簡單的寫一遍promise的源碼吧

我們來定義2個文件
Promise.js和require.js

//require.js
let Promise = require("./promise.js")

let p = new Promise((resolve, reject) => {
    
       setTimeout(()=>{
           resolve(100)
       },100)
   
})
p.then(function(data){
    console.log(data)
},function(e){
    console.log(e)
})
//promise.js



class Promise {
    constructor(executor){
        // promise的三個狀態
        this.state = "pending"
        this.value = undefined
        this.reason = undefined
        // 有可能調用then的時候 并沒有resolve或者reject    所以這里用來存放then之后要做的事
        this.onResolvedCallbacks = []   
        this.onRejectedCallbacks = []
    
        const resolve = (value) => {
        // 我們需要判斷resolve出來的值是否還是一個promise 
     
            if(value instanceof Promise){
                return value.then(resolve,reject)
            }
            // promiseA+ 規范要求這么寫
            setTimeout(()=>{
                if (this.state === "pending") {
                    this.state = "resolved"
                    this.value = value
                    // 把保存起來的函數一一執行然后結果傳給下一個
                    this.onResolvedCallbacks.forEach( fn => {
                        return fn(value)
                    })

                }
            })
            
        }
        const reject = (reason) => {
            setTimeout(()=>{
                if (this.state === "pending") {
                    this.state = "rejected"
                    this.reason = reason
                    this.onRejectedCallbacks.forEach(fn => {
                        return fn(reason)
                    })
                }
            })
          
        }
        try {
            executor(resolve,reject)
        } catch (error) {
            reject(error)
        }
        
    }

    then(onFulfilled,onRejected){
         // new 的時候馬上執行executor  ----> 就是(resolve,reject)=>{   }()  拿到resolve跟reject 然后做狀態判斷該調用哪個
        onFulfilled = typeof onFulfilled == "function" ? onFulfilled : function (value) {
            return value
        };
        onRejected = typeof onRejected == "function" ? onRejected : function (value) {
            throw value
        };
      

        let promise2 = new Promise((resolve,reject)=>{   
          
            if (this.state === "resolved"){
                  //onFulfilled or onRejected must not be called until the execution context stack contains only platform code. [3.1].
                  // 規范上要這么做  防止直接resolve 同步調用then 這個時候promise2不存在報錯 
                  // 執行順序參考瀏覽器事件環  哪天有空多帶帶寫一篇
                setTimeout(()=>{
                
                    //  因為onFulfilled都是異步調用 所以不能在new Promise的時候捕獲到
                    try {
                      
                        let x = onFulfilled(this.value) // then成功的回調 
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)  
                    } catch (error) {
                   
                        reject(error)
                    }
                })
               
            }

            if (this.state === "rejected"){
                setTimeout(() => {
                    try {
                        let x = onRejected(this.reason)  // 失敗的回調
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)   
                    } catch (error) {
                        reject(error)
                    }
                  
                })
            }
            if (this.state === "pending"){  //  如果executor是個異步方法  那么會先調用then 所以這里把成功回調跟失敗的回調都存起來
           
                this.onResolvedCallbacks.push((value)=>{
                
                    try {
                      
                        let x = onFulfilled(value)
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)
                    } catch (error) {
                     
                        console.log(error)
                        reject(error)
                    }
                  
                })
                
                this.onRejectedCallbacks.push((reason)=>{
                    try {
                        let x = onRejected(reason)
                        resolvePromise(promise2, x, resolve, reject)
                    } catch (error) {
                        reject(error)
                    }
                  
                })
            }
        })   
        //  then返回一個promise 
        return promise2 
    }
    catch(onRejected){
        return this.then(null, onRejected);
    }
    static all(promises){
        return new Promise(function (resolve, reject) {
            let result = [];
            let count = 0;
            for (let i = 0; i < promises.length; i++) {
                promises[i].then(function (data) {
                    result[i] = data;
                    if (++count == promises.length) {
                        resolve(result);
                    }
                }, function (err) {
                    reject(err);
                });
            }
        });
    }
}

const resolvePromise = (promise2, x, resolve, reject)=>{
    // promise2 跟 then的成功回調返回值有可能是同一個值
    if(promise2 === x){
        return reject(new TypeError("報錯 循環引用了"))
    }
    let then,called;
    // 要么對象要么函數
    if(x !== null&&((typeof x === "object" || typeof x === "function")) ){
        try {
            then = x.then   // 有可能是getter定義的會報錯
            // then 有可能是個函數或者普通值
            if(typeof then === "function"){
                // 如果then是個函數的話  就認為它是個promise
                then.call(x,function(){
                    if(called) return
                    called = true  
                    resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
                },function(error){
                    if (called) return
                    called = true  
                    reject(error)
                })
            }else{
                resolve(x)
            }
        } catch (error) {
            if (called) return
            called = true  
            reject(error)
        }
      
    }else{
        // x是個普通值
        resolve(x)
    }
}


module.exports = Promise

執行require.js的結果是

這樣我們就實現了一個promise 是不是很棒棒? 現在我們可以promise.then 鏈式調用了 然后用catch做統一錯誤處理 解決了上面錯誤捕獲的問題 還有沒有更好的方法? 當然有!

4 生成器 迭代器

這篇文章講的比較詳細:迭代器

在講async await 之前 我們先講一下 生成器

**當你在執行一個函數的時候,你可以在某個點暫停函數的執行,并且做一些其他工作,然后再返回這個函數繼續執行, 甚至是攜帶一些新的值,然后繼續執行。
上面描述的場景正是JavaScript生成器函數所致力于解決的問題。當我們調用一個生成器函數的時候,它并不會立即執行, 而是需要我們手動的去執行迭代操作(next方法)。也就是說,你調用生成器函數,它會返回給你一個迭代器。迭代器會遍歷每個中斷點。
next 方法返回值的 value 屬性,是 Generator 函數向外輸出數據;next 方法還可以接受參數

function* foo () {
  var index = 0;
  while (index < 2) {
    yield index++; //暫停函數執行,并執行yield后的操作
  }
}
var bar =  foo(); // 返回的其實是一個迭代器

console.log(bar.next());    // { value: 0, done: false }
console.log(bar.next());    // { value: 1, done: false }
console.log(bar.next());    // { value: undefined, done: true }

Generator函數的標志就是function關鍵詞后連綴一個"*" 配合yield 暫停函數 返回的是一個迭代器 每次執行next的時候 停在yield

我們都見過類數組結構吧

let likeArray = { 0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3 }
let arr = [...likeArray]
//執行這段代碼會報錯  報錯信息likeArray is not iterable    likeArray是不可枚舉的 那么我們如果想實現這樣的類數組轉為數組 怎么辦呢 

我們先看一下函數里的argument跟類數組有什么區別

function(){
console.log(argument)}

我們改下一下類數組結構

let likeArray = { 0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3, [Symbol.iterator](){
        return {
            next() {
                return {
                    value: 1,
                    done: false
                }
            }
        }
    } 
}
//在執行
let arr = [...likeArray]
控制臺報錯FATAL ERROR: CALL_AND_RETRY_LAST Allocation failed - JavaScript heap out of memory

感覺是不是有點像那么回事了 
我們再改寫
let likeArray = { 0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3, [Symbol.iterator](){

       let index = 0 
       let self  = this
        return {
            next() {
                return {
                    done: self.length === index
                    value: self[index++],
                    
                }
            }
        }
    } 
}

// 輸出[1,2,3]    只有在done是false的時候表示迭代完成 就不再繼續執行了 value是每次迭代返回的值
再改寫一下
let likeArray = {
    0: 1, 1: 2, 2: 3, length: 3, [Symbol.iterator]:function*() {

        let index = 0;
        while (index !== this.length) {
            yield this[index++]
        }

    }
}


console.log([...likeArray])  //[1,2,3]  調用返回一個迭代器   ... 每次調用迭代器的next方法 返回{value,done}

生成器可以配合node.js中的co, 借助于Promise,你可以使用更加優雅的方式編寫非阻塞代碼。

例子:

let fs = require("fs");
function readFile(filename) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile(filename, function (err, data) {
      if (err)
        reject(err);
      else
        resolve(data);
    })
  })
}
function *read() {
  let template = yield readFile("./template.txt");
  let data = yield readFile("./data.txt");
  return template + "+" + data;
}
co(read).then(function (data) {
  console.log(data);
}, function (err) {
  console.log(err);
});
5 async/await

有了上面的基礎 async/await 更加容易明白了
async/await的優點有
1.內置執行器
2.更好的語義
3.更廣的適用性

let fs = require("fs");
function readFile(filename) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile(filename, "utf8", function (err, data) {
      if (err)
        reject(err);
      else
        resolve(data);
    })
  })
}

async function read() {
  let template = await readFile("./template.txt");
  let data = await readFile("./data.txt");
  return template + "+" + data;
}
let result = read();
result.then(data=>console.log(data));

可以直接await 一個promise 使得異步代碼執行看起來像同步一樣 更優雅

async 函數的實現,就是將 Generator 函數和自動執行器,包裝在一個函數里。

async function read() {
  let template = await readFile("./template.txt");
  let data = await readFile("./data.txt");
  return template + "+" + data;
}

// 等同于
function read(){
  return co(function*() {
    let template = yield readFile("./template.txt");
    let data = yield readFile("./data.txt");
    return template + "+" + data;
  });
}

**總結: 異步解決方案還有其他的一些方法 不過都不重要 我們只要掌握了async/await 用async/await寫異步代碼 更方便維護
第一次寫文章 寫的不好多多包涵 畢竟很多東西都是站在前任人的肩膀上直接拿過來的**

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