深入浅出 JS 异步处理技术方案

   <p><strong>为什么要异步</strong></p>    <p>"当我们在星巴克买咖啡时，假设有100个人在排队，也许咖啡的下单只要10S，但是咖啡的制作到客人领取咖啡要1000S。如果在同步的场景下，第一个客人下单到领取完咖啡要1010S才能轮到下一个客人，这在效率（某些场景）上来说会比较低下。如果我们异步处理这个流程，客人下单10S拿到凭证，客人就可以去做别的事情，并且10S后下一个客人可以继续下单，并不阻碍流程。反而可以通过凭证，让客人拿到自己的咖啡，也许时间上并不是第一个下单的客人先拿到。"</p>    <p>在网页的世界里也是同样的道理，不妨我们看看在执行JS代码的主线程里，如果遇到了AJAX请求，用户事件等，如果不采用异步的方案，你会一直等待，等待第一个耗时的处理完成才能接上下一个JS代码的执行，于是界面就卡住了。</p>    <p>“也许有人会想，既然大家都说现在网页上性能损耗最大的属于DOM节点的操作，把这些搞成异步，行不行？其实这会带来一个不确定性问题：既“成功”的状态到底谁先来的问题。可以想象一下，如果我们在操作DOM，既给节点添加内容，也给节点删除，那么到底以谁为基准呢？考虑到复杂性，也就可见一斑了。”</p>    <p><strong>Event loop</strong></p>    <p>虽然异步与event loop没有太直接的关系，准确的来讲event loop 只是实现异步的一种机制。（了解为主）</p>    <p>“还是以上面咖啡馆为例子，假定场景还是100人，这100人除了下单是与咖啡本身有关联之外，其余的时间，比如看书，玩游戏的等可以视为自己的执行逻辑。如果用event loop来给它做一个简单的画像，那么它就像：在与咖啡店店员沟通下单视为主执行栈，咖啡的制作可以视为一个异步任务，添加到一个任务队列里，一直等带100个人都下单完成，然后开始读取任务队列中的异步任务，事件名就是下单凭证，如果有对应的handler，那么就执行叫对应的客人来领取咖啡。这个过程，是循环不断的。假设没有客人来下单的时候，也就是店员处于空闲时间（可能自己去搞点别的）。”</p>    <p><strong>传统的Callback</strong></p>    <p>假定一个asyncFetchDataSource函数用于获取远程数据源，可能有20S。</p>    <pre>  <code class="language-javascript">function asyncFetchDataSource(cb){     (… 获取数据, function(response){        typeof cb === 'function' && cb(response)     })  }</code></pre>    <p>这种形式的callback可以适用于简单场景，如果这里有一个更复杂的场景，比如获取完数据源之后，依据id，获取到某个数据，在这某个数据中再依据id来更新某个列表，可以遇见的能看到代码变成了：</p>    <pre>  <code class="language-javascript">asyncFetchDataSource('',function(data_a){    const { id_a } = data_a     asyncFetchDataSource( id_a,function(data_b){             const { id_b } = data_b      asyncFetchDataSource(id, function(data_c){        })     })  })</code></pre>    <p>如果有极端情况出现，这里的callback就会变成无极限了。</p>    <p><strong>Thunk函数</strong></p>    <p>这是一种“传名调用”的策略，表现的形式就是将参数放入一个临时函数，然后再将这个临时函数传入函数体内。</p>    <pre>  <code class="language-javascript">function asyncFetchDataSource(url){     return function(callback){        fetch(url, callback)     }  }    const dataSource = asyncFetchDataSource('https://github.com/icepy');  dataSource(function(data){    })</code></pre>    <p><strong>Promise</strong></p>    <p>Promise正是想来处理这样的异步编程，如果我们用Promise该如何处理一段Ajax？</p>    <pre>  <code class="language-javascript">function fetch(){    return new Promise(function(resolve,reject){      $.ajax({        url: 'xxx',        success:function(data){          resolve(data)        },        error:function(error){          reject(error)        }      })    })  }  fetch().then(function(data){  }).catch(function(error){})</code></pre>    <p>Promise声明周期：</p>    <ul>     <li>进行中（pending）</li>     <li>已经完成（fulfilled）</li>     <li>拒绝（rejected）</li>    </ul>    <p>如同上面Ajax的例子，我们可以很好的包装一个函数，让fetch函数返回一个Promise对象。在Promise构造函数里，可以传入一个callback，并且在这里完成主体逻辑的编写。唯一需要注意的是：Promise对象只能通过resolve和reject函数来返回，在外部使用then或catch来获取。如果你直接抛出一个错误（throw new Error('error')），catch也是可以正确的捕获到的。</p>    <p><strong>Promise其他的方法</strong></p>    <p>Promise.all（当所有在可迭代参数中的 promises 已完成，或者第一个传递的 promise（指 reject）失败时，返回 promise。）</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var p1 = Promise.resolve(3);  var p2 = 1337;  var p3 = new Promise((resolve, reject) => {    setTimeout(resolve, 100, "foo");  });   Promise.all([p1, p2, p3]).then(values => {     console.log(values); // [3, 1337, "foo"]   });</code></pre>    <p>Promise.race（返回一个新的 promise，参数iterable中只要有一个promise对象"完成（resolve）"或"失败（reject）"，新的promise就会立刻"完成（resolve）"或者"失败（reject）"，并获得之前那个promise对象的返回值或者错误原因。）</p>    <pre>  <code class="language-javascript">var p1 = new Promise(function(resolve, reject) {       setTimeout(resolve, 500, "one");   });  var p2 = new Promise(function(resolve, reject) {       setTimeout(resolve, 100, "two");   });  Promise.race([p1, p2]).then(function(value) {    console.log(value); // "two"    // 两个都完成，但 p2 更快  });</code></pre>    <p>有趣的是如果你使用ES6的class，你是可以去派生Promise的。</p>    <pre>  <code class="language-javascript">class MePromise extends Promise{   // 处理 ...  }</code></pre>    <p><strong>Generator</strong></p>    <p>Generator可以辅助我们完成很多复杂的任务，而这些基础知识，又与iterator息息相关，举一个很简单的例子，相信有很多朋友，应该使用过co这个异步编程的库，它就是用Generator来实现，当然它的设计会比例子要复杂的多，我们先来看一个co简单的用法：</p>    <pre>  <code class="language-javascript">import co from 'co'  co(function* () {    var result = yield Promise.resolve(true);    return result;  }).then(function (value) {    console.log(value);  }, function (err) {    console.error(err.stack);  });</code></pre>    <p>相应的，我们来实现一个简化的版本：</p>    <pre>  <code class="language-javascript">function co(task){    let _task = task()    let resl = _task.next();    while(!resl.done){      console.log(resl);      resl = _task.next(resl.value);    }  }  function sayName(){    return {      name: 'icepy'    }  }  function assign *(f){    console.log(f)    let g = yield sayName()    return Object.assign(g,{age:f});  }  co(function *(){    let info = yield *assign(18)    console.log(info)  })</code></pre>    <p>虽然，这个例子中，还不能很好的看出来“异步”的场景，但是它很好的描述了Generator的使用方式。</p>    <p>从最开始的定义中，已经和大家说明了，Generator最终返回的依然是一个迭代器对象，有了这个迭代器对象，当你在处理某些场景时，你可以通过yield来控制，流程的走向。通过co函数，我们可以看出，先来执行next方法，然后通过一个while循环，来判断done是否为true，如果为true则代表整个迭代过程的结束，于是，这里就可以退出循环了。在Generator中的返回值，可以通过给next方法传递参数的方式来实现，也就是遇上第一个yield的返回值。</p>    <p>有逻辑，自然会存在错误，在Generator捕获错误的时机与执行throw方法的顺序有关系，一个小例子：</p>    <pre>  <code class="language-javascript">let hu = function *(){    let g = yield 1;    try {      let j = yield 2;    } catch(e){      console.log(e)    }    return 34  }  let _it = hu();  console.log(_it.next())  console.log(_it.next())  console.log(_it.throw(new Error('hu error')))</code></pre>    <p>当我能捕获到错误的时机是允许完第二次的yield，这个时候就可以try了。</p>    <p><strong>async await</strong></p>    <pre>  <code class="language-javascript">async function createNewDoc() {    let response = await db.post({}); // post a new doc    return await db.get(response.id); // find by id  }</code></pre>    <p><a href="/misc/goto?guid=4958969754595931319" rel="nofollow,noindex">https://tc39.github.io/ecmascript-asyncawait/</a></p>    <p>根据规范规定一个asnyc函数总是要返回一个Promise，从代码直观上来说，虽然简洁了，但是async await并未万能，它有很大的局限性，比如：</p>    <ul>     <li>因为是顺序执行，假设有三个请求，那么这里并没有很好的利用到异步带来的止损（再包装一个Promise.all）</li>     <li>如果要捕获异常，需要去包try catch</li>     <li>缺少控制流程，比如progress（进度）pause，resume等周期性的方法</li>     <li>没有打断的功能</li>    </ul>    <p><strong>主流的异步处理方案</strong></p>    <p>我喜欢用co，而且社区使用也很广泛， <a href="/misc/goto?guid=4958854327280779367" rel="nofollow,noindex">https://github.com/tj/co</a> 。</p>    <pre>  <code class="language-javascript">co(function* () {    var result = yield Promise.resolve(true);    return result;  }).then(function (value) {    console.log(value);  }, function (err) {    console.error(err.stack);  });</code></pre>    <p>babel polyfill 支持，在浏览器环境中使用异步解决方案</p>    <p>如果你想使用全的polyfiil，直接npm install --save babel-polyfill，然后在webpack里进行配置即可。</p>    <pre>  <code class="language-javascript">module.exports = {    entry: ["babel-polyfill", "./app/js"]  };</code></pre>    <p>当然由于我目前的开发基于的浏览器都比较高，所以我一般是挑选其中的：</p>    <p><a href="/misc/goto?guid=4959756102942934139" rel="nofollow,noindex">https://github.com/非死book/regenerator/tree/master/packages/regenerator-runtime</a> <a href="/misc/goto?guid=4959756103040650428" rel="nofollow,noindex">https://github.com/非死book/regenerator/tree/master/packages/regenerator-transform</a></p>    <p>如果你要使用async await 配置上 <a href="/misc/goto?guid=4959756103143255735" rel="nofollow,noindex">http://babeljs.io/docs/plugins/transform-async-to-generator/</a> 即可</p>    <p><strong>Node.js 环境中使用异步解决方案</strong></p>    <p>由于本人的node使用的LTS已经是8.9.3版本了，所以大部分情况下已经不再使用babel去进行转换，而是直接使用co这样的库。当然co也不是万能，一定要根据业务场景，与其他异步处理的方式，配合中使用。</p>    <p><strong>总结</strong> 相信未来的JS编程，只会越来越简单，不要拘泥于语法，语言上的特性，不妨多看一看“外面的世界“。</p>    <p> </p>    <p>来自：http://www.iteye.com/news/32831</p>    <p> </p>