对于JavaScript ,什么是异步编程?为什么要异步?如何做?

  • 由于JavaScript的执行环境是 单线程 的。即一次只能完成一件任务,如果有多个任务,就必须排队,前面一个任务完成,再执行后面一个任务,以此类推。

  • 这种模式的好处是实现起来比较简单,执行环境相对单纯;坏处是只要有一个任务耗时很长,后面的任务都必须排队等着,会拖延整个程序的执行。常见的浏览器无响应(假死),往往就是因为某一段Javascript代码长时间运行(比如死循环),导致整个页面卡在这个地方,其他任务无法执行。

  • 为了解决这个问题,Javascript语言将任务的执行模式分成两种:同步(Synchronous)和异步(Asynchronous)。

  • “同步模式”就是上一段的模式,后一个任务等待前一个任务结束,然后再执行,程序的执行顺序与任务的排列顺序是一致的、同步的;”异步模式”则完全不同,每一个任务有一个或多个回 调函数(callback),前一个任务结束后,不是执行后一个任务,而是执行回调函数,后一个任务则是不等前一个任务结束就执行,所以程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异 步的。

  • “异步模式”非常重要。在浏览器端,耗时很长的操作都应该异步执行,避免浏览器失去响应,最好的例子就是Ajax操作。在服务器端,”异步模式”甚至是唯一的模式,因为执行环境是单线 程的,如果允许同步执行所有http请求,服务器性能会急剧下降,很快就会失去响应。

以下是四种异步编程的四种常用方法:

1、回调函数

如果有两个函数,fn1fn2,fn2要在fn1执行完之后才执行,于是我们可以这么写:

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fn1();

fn2();

但是,若 fn1 非常耗时(大概需要3s),我们就可以写成回调函数了,改写 fn1,将 fn2 写成 fn1 的回调函数:

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function fn1(callback){

setTimeout(function () {

  // fn1的任务代码
console.log('这是fn1');

callback();

}, 3000);

}

function fn2() {
console.log('这是fn2');
}

// 执行代码
fn1(fn2);

小结:

  1. 采用这种方式,我们把同步操作变成了异步操作,fn1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。
  2. 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,各个部分之间高度耦合(Coupling),流程会很混乱,而且每个任务只能指定一个回调函数。

2、事件监听

采用事件驱动模式。任务的执行不取决于代码的顺序,而取决于某个事件是否发生。

当fn1发生 done 事件,就执行fn2:

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fn1.on('done', fn2);

function fn1(callback){

setTimeout(function () {

  // fn1的任务代码
console.log('这是fn1');

fn1.trigger('done');

}, 3000);

}

function fn2() {
console.log('这是fn2');
}

fn1.trigger('done') 表示,执行完成后,立即触发 done 事件,从而开始执行 fn2
小结:
 这种方法的优点是比较容易理解,可以绑定多个事件,每个事件可以指定多个回调函数,而且可以”去耦合”(Decoupling),有利于实现模块化。缺点是整个程序都要变成事件驱动型,运行流程会变得很不清晰。

3、Promises对象

Promise 思想是,每一个异步任务返回一个Promise对象,该对象有一个then方法,允许指定回调函数。比如,fn1的回调函数fn2,可以写成:

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fn1().then(fn2);

fn1要进行如下改写(这里使用的是jQuery的实现):
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function fn1(){

 var dfd = $.Deferred();

 setTimeout(function () {

  // fn1的任务代码
console.log('这是fn1');

  dfd.resolve();

 }, 500);

 return dfd.promise;

}

这样写的优点在于,回调函数变成了链式写法,程序的流程可以看得很清楚,而且有一整套的配套方法,可以实现许多强大的功能。

比如,指定多个回调函数:

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fn1().then(fn2).then(fn3);

再比如,指定发生错误时的回调函数:
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fn1().then(fn2).fail(fn3);

而且,它还有一个前面三种方法都没有的好处:如果一个任务已经完成,再添加回调函数,该回调函数会立即执行。所以,你不用担心是否错过了某个事件或信号。这种方法的缺点就是编写和理解,都相对比较难。

参考文档 ruanyifeng