JS异步编程方案有哪些

本篇内容主要讲解“JS异步编程方案有哪些”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“JS异步编程方案有哪些”吧!

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一、同步与异步

我们可以通俗理解为异步就是一个任务分成两段，先执行***段，然后转而执行其他任务，等做好了准备，再回过头执行第二段。排在异步任务后面的代码，不用等待异步任务结束会马上运行，也就是说，异步任务不具有”堵塞“效应。比如，有一个任务是读取文件进行处理，异步的执行过程就是下面这样

这种不连续的执行，就叫做异步。相应地，连续的执行，就叫做同步

"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，***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。接下来介绍下异步编程六种方法。

二、回调函数（Callback）

回调函数是异步操作最基本的方法。以下代码就是一个回调函数的例子：

ajax(url, () => {      // 处理逻辑  })

但是回调函数有一个致命的弱点，就是容易写出回调地狱（Callback hell）。假设多个请求存在依赖性，你可能就会写出如下代码：

ajax(url, () => {      // 处理逻辑      ajax(url1, () => {          // 处理逻辑          ajax(url2, () => {              // 处理逻辑          })      })  })

回调函数的优点是简单、容易理解和实现，缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合，使得程序结构混乱、流程难以追踪（尤其是多个回调函数嵌套的情况），而且每个任务只能指定一个回调函数。此外它不能使用 try catch 捕获错误，不能直接 return。

三、事件监听

这种方式下，异步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。

下面是两个函数f1和f2，编程的意图是f2必须等到f1执行完成，才能执行。首先，为f1绑定一个事件（这里采用的jQuery的写法）

f1.on('done', f2);

上面这行代码的意思是，当f1发生done事件，就执行f2。然后，对f1进行改写：

function f1() {    setTimeout(function () {      // ...      f1.trigger('done');    }, 1000);  }

上面代码中，f1.trigger('done')表示，执行完成后，立即触发done事件，从而开始执行f2。

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"，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。阅读代码的时候，很难看出主流程。

四、发布订阅

我们假定，存在一个"信号中心"，某个任务执行完成，就向信号中心"发布"（publish）一个信号，其他任务可以向信号中心"订阅"（subscribe）这个信号，从而知道什么时候自己可以开始执行。这就叫做"发布/订阅模式"（publish-subscribe pattern），又称"观察者模式"（observer pattern）。

首先，f2向信号中心jQuery订阅done信号。

jQuery.subscribe('done', f2);

然后，f1进行如下改写：

function f1() {    setTimeout(function () {      // ...      jQuery.publish('done');    }, 1000);  }

上面代码中，jQuery.publish('done')的意思是，f1执行完成后，向信号中心jQuery发布done信号，从而引发f2的执行。

f2完成执行后，可以取消订阅（unsubscribe）

jQuery.unsubscribe('done', f2);

这种方法的性质与“事件监听”类似，但是明显优于后者。因为可以通过查看“消息中心”，了解存在多少信号、每个信号有多少订阅者，从而监控程序的运行。

五、Promise/A+

Promise本意是承诺，在程序中的意思就是承诺我过一段时间后会给你一个结果。 什么时候会用到过一段时间？答案是异步操作，异步是指可能比较长时间才有结果的才做，例如网络请求、读取本地文件等

1.Promise的三种状态

•  Pending----Promise对象实例创建时候的初始状态

•  Fulfilled----可以理解为成功的状态

•  Rejected----可以理解为失败的状态

这个承诺一旦从等待状态变成为其他状态就永远不能更改状态了，比如说一旦状态变为 resolved 后，就不能再次改变为Fulfilled

let p = new Promise((resolve, reject) => {    reject('reject')    resolve('success')//无效代码不会执行  })  p.then(    value => {      console.log(value)    },    reason => {      console.log(reason)//reject    }  )

当我们在构造 Promise 的时候，构造函数内部的代码是立即执行的

new Promise((resolve, reject) => {    console.log('new Promise')    resolve('success')  })  console.log('end')  // new Promise => end

2.promise的链式调用

•  每次调用返回的都是一个新的Promise实例(这就是then可用链式调用的原因)

•  如果then中返回的是一个结果的话会把这个结果传递下一次then中的成功回调

•  如果then中出现异常,会走下一个then的失败回调

•  在 then中使用了return，那么 return 的值会被Promise.resolve() 包装(见例1，2)

•  then中可以不传递参数，如果不传递会透到下一个then中(见例3)

•  catch 会捕获到没有捕获的异常

接下来我们看几个例子：

// 例1  Promise.resolve(1)  .then(res => {    console.log(res)    return 2 //包装成 Promise.resolve(2)  })  .catch(err => 3)  .then(res => console.log(res))

// 例2  Promise.resolve(1)    .then(x => x + 1)    .then(x => {      throw new Error('My Error')    })    .catch(() => 1)    .then(x => x + 1)    .then(x => console.log(x)) //2    .catch(console.error)

// 例3  let fs = require('fs')  function read(url) {    return new Promise((resolve, reject) => {      fs.readFile(url, 'utf8', (err, data) => {        if (err) reject(err)        resolve(data)      })    })  }  read('./name.txt')    .then(function(data) {      throw new Error() //then中出现异常,会走下一个then的失败回调    }) //由于下一个then没有失败回调，就会继续往下找，如果都没有，就会被catch捕获到    .then(function(data) {      console.log('data')    })    .then()    .then(null, function(err) {      console.log('then', err)// then error    })    .catch(function(err) {      console.log('error')    })

Promise不仅能够捕获错误，而且也很好地解决了回调地狱的问题，可以把之前的回调地狱例子改写为如下代码：

ajax(url)    .then(res => {        console.log(res)        return ajax(url1)    }).then(res => {        console.log(res)        return ajax(url2)    }).then(res => console.log(res))

它也是存在一些缺点的，比如无法取消 Promise，错误需要通过回调函数捕获。

六、生成器Generators/ yield

Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案，语法行为与传统函数完全不同，Generator ***的特点就是可以控制函数的执行。

•  语法上，首先可以把它理解成，Generator 函数是一个状态机，封装了多个内部状态。

•  Generator 函数除了状态机，还是一个遍历器对象生成函数。

•  可暂停函数, yield可暂停，next方法可启动，每次返回的是yield后的表达式结果。

•  yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined。next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。

我们先来看个例子：

function *foo(x) {    let y = 2 * (yield (x + 1))    let z = yield (y / 3)    return (x + y + z)  }  let it = foo(5)  console.log(it.next())   // => {value: 6, done: false}  console.log(it.next(12)) // => {value: 8, done: false}  console.log(it.next(13)) // => {value: 42, done: true}

可能结果跟你想象不一致，接下来我们逐行代码分析：

•  首先 Generator 函数调用和普通函数不同，它会返回一个迭代器

•  当执行***次 next 时，传参会被忽略，并且函数暂停在 yield (x + 1) 处，所以返回 5 + 1 = 6

•  当执行第二次 next 时，传入的参数12就会被当作上一个yield表达式的返回值，如果你不传参，yield 永远返回 undefined。此时 let y = 2 12，所以第二个 yield 等于 2 12 / 3 = 8

•  当执行第三次 next 时，传入的参数13就会被当作上一个yield表达式的返回值，所以 z = 13, x = 5, y = 24，相加等于 42

我们再来看个例子：有三个本地文件，分别1.txt,2.txt和3.txt，内容都只有一句话，下一个请求依赖上一个请求的结果，想通过Generator函数依次调用三个文件

//1.txt文件  2.txt

//2.txt文件  3.txt

//3.txt文件  结束

let fs = require('fs')  function read(file) {    return new Promise(function(resolve, reject) {      fs.readFile(file, 'utf8', function(err, data) {        if (err) reject(err)        resolve(data)      })    })  }  function* r() {    let r1 = yield read('./1.txt')    let r2 = yield read(r1)    let r3 = yield read(r2)    console.log(r1)    console.log(r2)    console.log(r3)  }  let it = r()  let { value, done } = it.next()  value.then(function(data) { // value是个promise    console.log(data) //data=>2.txt    let { value, done } = it.next(data)    value.then(function(data) {      console.log(data) //data=>3.txt      let { value, done } = it.next(data)      value.then(function(data) {        console.log(data) //data=>结束      })    })  })  // 2.txt=>3.txt=>结束

从上例中我们看出手动迭代Generator 函数很麻烦，实现逻辑有点绕，而实际开发一般会配合 co 库去使用。co是一个为Node.js和浏览器打造的基于生成器的流程控制工具，借助于Promise，你可以使用更加优雅的方式编写非阻塞代码。

安装co库只需：npm install co

上面例子只需两句话就可以轻松实现

function* r() {    let r1 = yield read('./1.txt')    let r2 = yield read(r1)    let r3 = yield read(r2)    console.log(r1)    console.log(r2)    console.log(r3)  }  let co = require('co')  co(r()).then(function(data) {    console.log(data)  })  // 2.txt=>3.txt=>结束=>undefined

我们可以通过 Generator 函数解决回调地狱的问题，可以把之前的回调地狱例子改写为如下代码：

function *fetch() {      yield ajax(url, () => {})      yield ajax(url1, () => {})      yield ajax(url2, () => {})  }  let it = fetch()  let result1 = it.next()  let result2 = it.next()  let result3 = it.next()

七、async/await

1.Async/Await简介

使用async/await，你可以轻松地达成之前使用生成器和co函数所做到的工作,它有如下特点：

•  async/await是基于Promise实现的，它不能用于普通的回调函数。

•  async/await与Promise一样，是非阻塞的。

•  async/await使得异步代码看起来像同步代码，这正是它的魔力所在。

一个函数如果加上 async ，那么该函数就会返回一个 Promise

async function async1() {    return "1"  }  console.log(async1()) // -> Promise {: "1"}

Generator函数依次调用三个文件那个例子用async/await写法，只需几句话便可实现

let fs = require('fs')  function read(file) {    return new Promise(function(resolve, reject) {      fs.readFile(file, 'utf8', function(err, data) {        if (err) reject(err)        resolve(data)      })    })  }  async function readResult(params) {    try {      let p1 = await read(params, 'utf8')//await后面跟的是一个Promise实例      let p2 = await read(p1, 'utf8')      let p3 = await read(p2, 'utf8')      console.log('p1', p1)      console.log('p2', p2)      console.log('p3', p3)      return p3    } catch (error) {      console.log(error)    }  }  readResult('1.txt').then( // async函数返回的也是个promise    data => {      console.log(data)    },    err => console.log(err)  )  // p1 2.txt  // p2 3.txt  // p3 结束  // 结束

2.Async/Await并发请求

如果请求两个文件，毫无关系，可以通过并发请求

let fs = require('fs')  function read(file) {    return new Promise(function(resolve, reject) {      fs.readFile(file, 'utf8', function(err, data) {        if (err) reject(err)        resolve(data)      })    })  }  function readAll() {    read1()    read2()//这个函数同步执行  }  async function read1() {    let r = await read('1.txt','utf8')    console.log(r)  }  async function read2() {    let r = await read('2.txt','utf8')    console.log(r)  }  readAll() // 2.txt 3.txt

到此，相信大家对“JS异步编程方案有哪些”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是创新互联网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！