前言

「異步編程」是前端工程師日常開發(fā)中經(jīng)常會用到的技術(shù)，也是校招面試過程中?？嫉囊粋€知識點。

通過掌握「異步編程」的四種方式，可以讓我們能夠更好地處理JavaScript中的異步操作，提高代碼的性能和用戶體驗。

因此，「今天就想和大家來聊聊JS異步編程的四種方式！」

同步&異步的概念

在講這四種異步方案之前，我們先來明確一下同步和異步的概念：

        所謂「同步(synchronization)」，簡單來說，就是「順序執(zhí)行」，指的是同一時間只能做一件事情，只有目前正在執(zhí)行的事情做完之后，才能做下一件事情。

        「同步操作的優(yōu)點」在于做任何事情都是依次執(zhí)行，井然有序，不會存在大家同時搶一個資源的問題。

        「同步操作的缺點」在于「會阻塞后續(xù)代碼的執(zhí)行」。如果當(dāng)前執(zhí)行的任務(wù)需要花費很長的時間，那么后面的程序就只能一直等待。

        所謂「異步(Asynchronization)」，指的是當(dāng)前代碼的執(zhí)行不影響后面代碼的執(zhí)行。當(dāng)程序運行到異步的代碼時，會將該異步的代碼作為任務(wù)放進「任務(wù)隊列」，而不是推入主線程的調(diào)用棧。等主線程執(zhí)行完之后，再去任務(wù)隊列里執(zhí)行對應(yīng)的任務(wù)即可。

        因此，「異步操作的優(yōu)點就是：不會阻塞后續(xù)代碼的執(zhí)行。」

js中異步的應(yīng)用場景

開篇講了同步和異步的概念，那么在JS中異步的應(yīng)用場景有哪些呢？

• 「定時任務(wù)」：setTimeout、setInterval

• 「網(wǎng)絡(luò)請求」：ajax請求、動態(tài)創(chuàng)建img標(biāo)簽的加載

• 「事件監(jiān)聽器」：addEventListener

實現(xiàn)異步的四種方法

對于「setTimeout、setInterval、addEventListener」這種異步場景，不需要我們手動實現(xiàn)異步，直接調(diào)用即可。

但是對于「ajax請求」、「node.js中操作數(shù)據(jù)庫這種異步」，就需要我們自己來實現(xiàn)了~

1、 回調(diào)函數(shù)

在微任務(wù)隊列出現(xiàn)之前，JS實現(xiàn)異步的主要方式就是通過「回調(diào)函數(shù)」。

以一個簡易版的Ajax請求為例，代碼結(jié)構(gòu)如下所示：

function ajax(obj){
 let default = {
   url: '...',
   type:'GET',
   async:true,
   contentType: 'application/json',
   success:function(){}
    };

 for (let key in obj) {
        defaultParam[key] = obj[key];
    }

    let xhr;
    if (window.XMLHttpRequest) {
        xhr = new XMLHttpRequest();
    } else {
        xhr = new ActiveXObject('Microsoft.XMLHTTP');
    }
    
    xhr.open(defaultParam.type, defaultParam.url+'?'+dataStr, defaultParam.async);
    xhr.send();
    xhr.onreadystatechange = function (){
        if (xhr.readyState === 4){
            if(xhr.status === 200){
                let result = JSON.parse(xhr.responseText);
                // 在此處調(diào)用回調(diào)函數(shù)
                defaultParam.success(result);
            }
        }
    }
}

我們在業(yè)務(wù)代碼里可以這樣調(diào)用「ajax請求」：

ajax({
   url:'#',
   type:GET,
   success:function(e){
    // 回調(diào)函數(shù)里就是對請求結(jié)果的處理
   }
});

「ajax請求」中的success方法就是一個回調(diào)函數(shù)，回調(diào)函數(shù)中執(zhí)行的是我們請求成功之后要做的進一步操作。

這樣就初步實現(xiàn)了異步，但是回調(diào)函數(shù)有一個非常嚴重的缺點，那就是「回調(diào)地獄」的問題。

大家可以試想一下，如果我們在回調(diào)函數(shù)里再發(fā)起一個ajax請求呢？那豈不是要在success函數(shù)里繼續(xù)寫一個ajax請求？那如果需要多級嵌套發(fā)起ajax請求呢？豈不是需要多級嵌套？

如果嵌套的層級很深的話，我們的代碼結(jié)構(gòu)可能就會變成這樣：

因此，為了解決回調(diào)地獄的問題，提出了「promise」、「async/await」、「generator」的概念。

2、Promise

「Promise」作為典型的微任務(wù)之一，它的出現(xiàn)可以使JS達到異步執(zhí)行的效果。

一個「Promise函數(shù)」的結(jié)構(gòu)如下列代碼如下：

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
 resolve('a');
});
promise
    .then((arg) => { console.log(`執(zhí)行resolve,參數(shù)是${arg}`) })
    .catch((arg) => { console.log(`執(zhí)行reject,參數(shù)是${arg}`) })
    .finally(() => { console.log('結(jié)束promise') });

如果我們需要嵌套執(zhí)行異步代碼，相比于回調(diào)函數(shù)來說，「Promise」的執(zhí)行方式如下列代碼所示：

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
 resolve(1);
});
promise.then((value) => {
     console.log(value);
     return value * 2;
    }).then((value) => {
     console.log(value);
     return value * 2;
    }).then((value) => {
    console.log(value);
    }).catch((err) => {
  console.log(err);
    });

即通過then來實現(xiàn)多級嵌套(「鏈?zhǔn)秸{(diào)用」)，這看起來是不是就比回調(diào)函數(shù)舒服多了~

每個「Promise」都會經(jīng)歷的生命周期是：

• 進行中（pending） ：此時代碼執(zhí)行尚未結(jié)束，所以也叫未處理的（unsettled）

  已處理（settled） ：異步代碼已執(zhí)行結(jié)束 已處理的代碼會進入兩種狀態(tài)中的一種：

  • 已拒絕（rejected）：遇到錯誤，異步代碼執(zhí)行失敗 ，由reject()觸發(fā)

  • 已完成（fulfilled）：表明異步代碼執(zhí)行成功，由resolve()觸發(fā)

因此，「pending」，「fulfilled」, 「rejected」就是「Promise」中的三種狀態(tài)啦~

        需要注意的是，在「Promise」中，要么包含resolve() 來表示 「Promise」 的狀態(tài)為fulfilled，要么包含 reject() 來表示「Promise」的狀態(tài)為rejected。

        不然我們的「Promise」就會一直處于pending的狀態(tài)，直至程序崩潰...

除此之外，「Promise」不僅很好的解決了鏈?zhǔn)秸{(diào)用的問題，它還有很多高頻的操作：

• ·Promise.all(promises) ：接收一個包含多個Promise對象的數(shù)組，等待所有都完成時，返回存放它們結(jié)果的數(shù)組。如果任一被拒絕，則立即拋出錯誤，其他已完成的結(jié)果會被忽略

• ·Promise.allSettled(promises) : 接收一個包含多個Promise對象的數(shù)組，等待所有都已完成或者已拒絕時，返回存放它們結(jié)果對象的數(shù)組。每個結(jié)果對象的結(jié)構(gòu)為{status:'fulfilled' // 或 'rejected', value // 或reason}

• ·Promise.race(promises) : 接收一個包含多個Promise對象的數(shù)組，等待第一個有結(jié)果（完成/拒絕）的Promise，并把其result/error作為結(jié)果返回

示例代碼如下所示：

function getPromises(){
    return [
        new Promise(((resolve, reject) => setTimeout(() => resolve(1), 1000))),
        new Promise(((resolve, reject) => setTimeout(() => reject(new Error('2')), 2000))),
        new Promise(((resolve, reject) => setTimeout(() => resolve(3), 3000))),
    ];
}

Promise.all(getPromises()).then(console.log);
Promise.allSettled(getPromises()).then(console.log);
Promise.race(getPromises()).then(console.log);

打印結(jié)果為：

3、Generator

「generator」是ES6提出的一種異步編程的方案。因為手動創(chuàng)建一個iterator十分麻煩，因此ES6推出了「generator」，用于更方便的創(chuàng)建iterator。

也就是說，「generator」就是一個返回值為iterator對象的函數(shù)。

在講「generator」之前，我們先來看看iterator是什么：

?

iterator中文名叫「迭代器」。它為js中各種不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(Object、Array、Set、Map)提供統(tǒng)一的訪問機制。
任何數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只要部署iterator接口，就可以完成遍歷操作。
因此iterator也是一種對象，不過相比于普通對象來說，它有著專為迭代而設(shè)計的接口。

?

我們通過一個例子來看看generator的特征：

function* createIterator() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}
// generators可以像正常函數(shù)一樣被調(diào)用，不同的是會返回一個 iterator
let iterator = createIterator();
console.log(iterator.next().value); // 1
console.log(iterator.next().value); // 2
console.log(iterator.next().value); // 3

形式上，「generator」 函數(shù)是一個普通函數(shù)，但是有兩個特征:

• ·function關(guān)鍵字與函數(shù)名之間有一個星號

• ·函數(shù)體內(nèi)部使用yield語句，定義不同的內(nèi)部狀態(tài)

在普通函數(shù)中，我們想要一個函數(shù)最終的執(zhí)行結(jié)果，一般都是return出來，或者以return作為結(jié)束函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。運行函數(shù)時也不能被打斷，期間也不能從外部再傳入值到函數(shù)體內(nèi)。

但在「generator」中，就打破了這幾點，所以「generator」和普通的函數(shù)完全不同。

當(dāng)以function*  的方式聲明了一個「generator」生成器時，內(nèi)部是可以有許多狀態(tài)的，以yield進行斷點間隔。期間我們執(zhí)行調(diào)用這個生成的「generator」,他會返回一個遍歷器對象，用這個對象上的方法，實現(xiàn)獲得一個yield后面輸出的結(jié)果。

function* generator() {
    yield 1
    yield 2
};
let iterator = generator();
iterator.next()  // {value: 1, done: false}
iterator.next()  // {value: 2, done: false}
iterator.next()  // {value: undefined, done: true}

4、 async/await

最后我們來講講「async/await」,終于講到這兒了！??！

「async/await」是ES7提出的關(guān)于異步的終極解決方案。我看網(wǎng)上關(guān)于「async/await」是誰的語法糖這塊有兩個版本：

• 第一個版本說「async/await」是Generator的語法糖

• 第二個版本說「async/await」是Promise的語法糖

其實，這兩種說法都沒有錯。

「關(guān)于async/await是Generator的語法糖：」

 所謂generator語法糖，表明的就是「aysnc/await」實現(xiàn)的就是generator實現(xiàn)的功能。但是「async/await」比generator要好用。因為generator執(zhí)行yield設(shè)下的斷點采用的方式就是不斷的調(diào)用iterator方法，這是個手動調(diào)用的過程。

而async配合await得到的就是斷點執(zhí)行后的結(jié)果。因此「async/await」比generator使用更普遍。

「關(guān)于async/await是Promise的語法糖：」

如果不使用「async/await」的話，Promise就需要通過鏈?zhǔn)秸{(diào)用來依次執(zhí)行then之后的代碼：

function counter(n){
    return new Promise((resolve, reject) => { 
        resolve(n + 1);
    });
}

function adder(a, b){
    return new Promise((resolve, reject) => { 
        resolve(a + b);
    });
}

function delay(a){
    return new Promise((resolve, reject) => { 
        setTimeout(() => resolve(a), 1000);
    });
}
// 鏈?zhǔn)秸{(diào)用寫法
function callAll(){
    counter(1)
       .then((val) => adder(val, 3))
       .then((val) => delay(val))
       .then(console.log);
}
callAll();//5

雖然相比于回調(diào)地獄來說，鏈?zhǔn)秸{(diào)用確實順眼多了。但是其呈現(xiàn)仍然略繁瑣了一些。

而「async/await的出現(xiàn)，就使得我們可以通過同步代碼來達到異步的效果」：

async function callAll(){
   const count = await counter(1);
   const sum = await adder(count, 3);
   console.log(await delay(sum));
}
callAll();// 5

由此可見，「Promise搭配async/await的使用才是正解！」

總結(jié)

到此這篇關(guān)于JS四種異步解決方案的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JS異步解決方案內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！