那么被注册的这条消息可以被感兴趣的若干人

小说:真正决定人生高度的,是你做事的速度作者:扁帝公更新时间:2019-03-22字数:28178

JS异步编程 (1)

 

1.1 什么叫异步

异步(async)是相对于同步(sync)而言的,很好理解。

同步就是一件事一件事的执行。只有前一个任务执行完毕,才能执行后一个任务。而异步比如:

setTimeout(function cbFn(){
    console.log("learnInPro");
}, 1000);

console.log("sync things");

setTimeout就是一个异步任务,当JS引擎顺序执行到setTimeout的时候发现他是个异步任务,则会把这个任务挂起,继续执行后面的代码。直到1000ms后,回调函数cbFn才会执行,这就是异步,在执行到setTimeout的时候,JS并不会傻呵呵的等着1000ms执行cbFn回调函数,而是继续执行了后面的代码。

 

1.2 为啥要在JS中使用异步

由于javascript是单线程的,只能在JS引擎的主线程上运行的,所以js代码只能一行一行的执行,不能在同一时间执行多个js代码任务,这就导致如果有一段耗时较长的计算,或者是一个ajax请求等IO操作,如果没有异步的存在,就会出现用户长时间等待,并且由于当前任务还未完成,所以这时候所有的其他操作都会无响应。

 

1.3 那为啥JS不设计成多线程的

这主要跟javascript的历史有关,js最开始只是为了处理一些表单验证和DOM操作而被创造出来的,所以主要为了语言的轻量和简单采用了单线程的模式。多线程模型相比单线程要复杂很多,比如多线程需要处理线程间资源的共享问题,还要解决状态同步等问题。

如果JS是多线程的话,当你要执行往div中插入一个DOM的操作的同时,另一个线程执行了删除这个div的操作,这个时候就会出现很多问题,我们还需要为此增加锁机制等。

好,那么现在我们知道了单线程的JS为了不出现长时间等待的状况,会使用异步来处理。比如当执行一个ajax操作的时候,当js发出请求后,不会傻了吧唧的在那里等着服务器数据返回,而是去继续执行后面的任务,等到服务器数据返回以后再通知js引擎去处理。

 

那么常见的异步模式有哪些呢?

  • 回调函数
  • 事件监听
  • 发布/订阅模式(又称观察者模式)
  • promise

后来ES6中,引入了Generator函数;ES7中,async/await更是将异步编程带入了一个全新的阶段。

这些异步模式我们会在后面详细来说,这里我们有个概念就好。


1.4 JS如何实现异步

具体JS是如何实现异步操作的呢?

答案就是JS的事件循环机制(Event Loop)

 

具体来说:

当JS解析执行时,会被引擎分为两类任务,同步任务(synchronous)异步任务(asynchronous)

对于同步任务来说,会被推到执行栈按顺序去执行这些任务。
对于异步任务来说,当其可以被执行时,会被放到一个 任务队列(task queue) 里等待JS引擎去执行。

当执行栈中的所有同步任务完成后,JS引擎才会去任务队列里查看是否有任务存在,并将任务放到执行栈中去执行,执行完了又会去任务队列里查看是否有已经可以执行的任务。这种循环检查的机制,就叫做事件循环(Event Loop)

对于任务队列,其实是有更细的分类。其被分为 微任务(microtask)队列 & 宏任务(macrotask)队列

 

宏任务: setTimeout、setInterval等,会被放在宏任务(macrotask)队列。

微任务: Promise的then、Mutation Observer等,会被放在微任务(microtask)队列。

Event Loop的执行顺序是:

  1. 首先执行执行栈里的任务。
  2. 执行栈清空后,检查微任务(microtask)队列,将可执行的微任务全部执行。
  3. 取宏任务(macrotask)队列中的第一项执行。
  4. 回到第二步。

注意: 微任务队列每次全执行,宏任务队列每次只取一项执行。

我们举个例子:

setTimeout(() => {
    console.log("我是第一个宏任务");
    Promise.resolve().then(() => {
        console.log("我是第一个宏任务里的第一个微任务");
    });
    Promise.resolve().then(() => {
        console.log("我是第一个宏任务里的第二个微任务");
    });
}, 0);

setTimeout(() => {
    console.log("我是第二个宏任务");
}, 0);

Promise.resolve().then(() => {
    console.log("我是第一个微任务");
});

console.log("执行同步任务");

最后的执行结果是:

  • // 执行同步任务
  • // 我是第一个微任务
  • // 我是第一个宏任务
  • // 我是第一个宏任务里的第一个微任务
  • // 我是第一个宏任务里的第二个微任务
  • // 我是第二个宏任务

1.5 JS异步编程模式

这里我们已经知道了JS中异步的运行机制,我们翻回头来详细的了解一下常见的各种异步的编程模式。

  • 回调函数
  • 事件监听
  • 发布/订阅模式
  • Promise
  • Generator
  • async/await

 

1.5.1 回调函数

回调函数是异步操作最基本的方法。

比如:我有一个异步操作(asyncFn),和一个同步操作(normalFn)。

function asyncFn() {
    setTimeout(() => {
        console.log("asyncFn");
    }, 0)
}

function normalFn() {
    console.log("normalFn");
}

asyncFn();
normalFn();

// normalFn
// asyncFn

如果按照正常的JS处理机制来说,同步操作一定发生在异步之前。如果我想要将顺序改变,最简单的方式就是使用回调的方式处理。

function asyncFn(callback) {
    setTimeout(() => {
        console.log("asyncFn");
        callback();
    }, 0)
}

function normalFn() {
    console.log("normalFn");
}

asyncFn(normalFn);

// asyncFn
// normalFn

 

1.5.2 事件监听

另一种思路是采用事件驱动模式。这种思路是说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。

比如一个我们注册一个按钮的点击事件或者注册一个自定义事件,然后通过点击或者trigger的方式触发这个事件。

 

1.5.3 发布/订阅模式(又称观察者模式)

这个重点讲下,发布/订阅模式像是事件监听模式的升级版。

在发布/订阅模式中,你可以想象存在一个消息中心的地方,你可以在那里“注册一条消息”,那么被注册的这条消息可以被感兴趣的若干人“订阅”,一旦未来这条“消息被发布”,则所有订阅了这条消息的人都会得到提醒。

这个就是发布/订阅模式的设计思路。接下来我们一点一点实现一个简单的发布/订阅模式。

 

首先我们先实现一个消息中心。

// 先实现一个消息中心的构造函数,用来创建一个消息中心
function MessageCenter(){
    var _messages = {}; // 所有注册的消息都存在这里

    this.regist = function(){}; // 用来注册消息的方法
    this.subscribe = function(){};  // 用来订阅消息的方法
    this.fire = function(){};   // 用来发布消息的方法
}

这里一个消息中心的雏形就创建好了,接下来我们只要完善下regist,subscribe和fire这三个方法就好了。

function MessageCenter(){
    var _messages = {};

    // 对于regist方法,它只负责注册消息,就只接收一个注册消息的类型(标识)参数就好了。
    this.regist = function(msgType){
        // 判断是否重复注册
        if(typeof _messages[msgType] === "undefined"){
            _messages[msgType] = [];    // 数组中会存放订阅者
        }else{
            console.log("这个消息已经注册过了");
        }
    }

    // 对于subscribe方法,需要订阅者和已经注册了的消息进行绑定
    // 由于订阅者得到消息后需要处理消息,所以他是一个个的函数
    this.subscribe = function(msgType, subFn){
        // 判断是否有这个消息
        if(typeof _messages[msgType] !== "undefined"){
            _messages[msgType].push(subFn);
        }else{
            console.log("这个消息还没注册过,无法订阅")
        }
    }

    // 最后我们实现下fire这个方法,就是去发布某条消息,并通知订阅这条消息的所有订阅者函数
    this.fire = function(msgType, args){    
        // msgType是消息类型或者说是消息标识,而args可以设置这条消息的附加信息

        // 还是发布消息时,判断下有没有这条消息
        if(typeof _messages[msgType] === "undefined") {
            console.log("没有这条消息,无法发布");
            return false;
        }

        var events = {
            type: msgType,
            args: args || {}
        };

        _messages[msgType].forEach(function(sub){
            sub(events);
        })
    }
}

这样,一个简单的发布/订阅模式就完成了,当然这只是这种模式的其中一种简单实现,还有很多其他的实现方式。
就此我们就可以用他来处理一些异步操作了。

var msgCenter = new MessageCenter();

msgCenter.regist("A");
msgCenter.subscribe("A", subscribeFn);


function subscribeFn(events) {
    console.log(events.type, events.args);
} 

// -----

setTimeout(function(){
    msgCenter.fire("A", "fire msg");
}, 1000);


// A, fire msg

 

我们在这篇文章里深入讲解了什么是异步,为什么要有异步以及在JS中引擎是如何处理异步的,后面我们讲解了几种异步编程模式并重点讲了下发布/订阅模式,
在下一章里面我们重点把另外几种异步编程模式Promise,Generator,async/await讲完。

 

额…另外就是如果你在学习前端的过程中有任何问题想要咨询,欢迎关注 LearnInPro的公众号,在上面随时向我提问哦。????

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发布时间:2019-03-22 02:56:15

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