Javascript异步顺序问题

异步中的顺序处理

来看看下面这段代码:

// index1.js
// 已经排好序的数组
var numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

var returnNums = []

for (var i = 0; i < numbers.length; i++) {
  
  // 我们确信,delayValue会被调用10次,而且调用顺序是delayValue(1), delayValue(2), delayValue(3).....
  delayValue(numbers[i], value => {
    returnNums.push(value) // 成功获取到结果后,我们把结果push进returnNums。
    
    // 我们没法把 print(returnNums.join(', ')) 写在 for 循环的结束后,必须写在回调里面,这让人有些疑惑。。。
    console.log(returnNums)
  })
}

// 令人惊讶的是(也许并不惊讶),我们看到的数字顺序总是不确定的。。。(虽然是我故意造成的)。

/**==========分割线,下面是函数定义=============**/

/**
* 这是一个典型的异步函数,我们用它来模拟类似ajax这样的请求,他会在不确定的时机中调用callback,返回传入的value
**/
function delayValue (value, callback) {
  setTimeout(() => {
    callback(value)
  }, getRandomInt(1,200))
}

// 取随机数
function getRandomInt (min, max) {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min
}
$ node index1.js
[ 10 ]
[ 10, 9 ]
[ 10, 9, 3 ]
[ 10, 9, 3, 8 ]
[ 10, 9, 3, 8, 6 ]
[ 10, 9, 3, 8, 6, 1 ]
[ 10, 9, 3, 8, 6, 1, 2 ]
[ 10, 9, 3, 8, 6, 1, 2, 4 ]
[ 10, 9, 3, 8, 6, 1, 2, 4, 7 ]
[ 10, 9, 3, 8, 6, 1, 2, 4, 7, 5 ]

按照我们直觉,我们应该是按顺序把值push进数组的,为何最后出来的结果总是乱序的呢?

秘密就在于,回调函数的执行并不是按照 delayValue 函数的调用顺序来的,再加上 delayValue 函数调用回调函数的时机时快时慢,所以就导致push的时机错乱。

那我们尝试不使用push,我们把 returnNums.push(value) 改为 returnNums[i] = value

// index2.js
// 省略其他的代码
for (var i = 0; i < numbers.length; i++) {
  delayValue(numbers[i], value => {
    returnNums[i] = value
    console.log(returnNums)
  })
}
$ node index2.js
[ , , , , , , , , , , 6 ]
[ , , , , , , , , , , 10 ]
[ , , , , , , , , , , 7 ]
[ , , , , , , , , , , 9 ]
[ , , , , , , , , , , 5 ]
[ , , , , , , , , , , 4 ]
[ , , , , , , , , , , 2 ]
[ , , , , , , , , , , 3 ]
[ , , , , , , , , , , 8 ]
[ , , , , , , , , , , 1 ]

于是更加奇怪的事情发生了,returnNums 的内容竟然始终只有最后一个元素,前面的元素一个都没了。

按照这种情况推理,i 的值始终为 9,才会出现这种情况,这又一次挑战了我们的直觉。

让我们先忽略上面的问题,想想另外一个问题,为什么 console.log(returnNums) 不能放在for循环的结束之后?当我们实际这样做时,就会发现,它输出了一个空的数组。等等,我们不是已经循环完毕了吗?怎么会这样?

接下来让我们揭晓一点真相,实际上整段代码中,分为立即执行的部分,和稍后执行的部分。

// 只有这两句是稍后执行的,其他都是立即执行
returnNums.push(value)
console.log(returnNums)

所以如果把 console.log(returnNums) 放到for循环的结束后,那么它也是立即执行的语句了,所以这个时候,returnNums 并没有任何数据,因为此时 returnNums.push(value) 根本没有执行。

得知事情的真相后我稍作思考,想了这么一个办法

// index3.js
var numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

var returnNums = []

function callbackGenerator (index) {
  return function (value) {
    returnNums[index] = value
    console.log(returnNums)
  }
}

for (var i = 0; i < numbers.length; i++) {
  delayValue(numbers[i], callbackGenerator(i))
}

function delayValue (value, callback) {
  setTimeout(() => {
    callback(value)
  }, getRandomInt(1,200))
}

function getRandomInt (min, max) {
  return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min
}
$ node index3.js
[ , , , , , 6 ]
[ , , , , 5, 6 ]
[ , , , , 5, 6, , 8 ]
[ , , , 4, 5, 6, , 8 ]
[ 1, , , 4, 5, 6, , 8 ]
[ 1, , , 4, 5, 6, 7, 8 ]
[ 1, , 3, 4, 5, 6, 7, 8 ]
[ 1, , 3, 4, 5, 6, 7, 8, , 10 ]
[ 1, , 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ]
[ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ]

嘿!成功了,最后一次的输出完全按照了我们的预订顺序。

这里 callbackGenerator 立了大功,他专门用来生成用于 delayValue 的回调函数。为何要如此大费周章?我们回过头看之前的例子(index2.js),i 变量实际上会受到for循环的影响不断改变数值,等到回调函数去读取 i 变量的时候,它早已被for循环加到9了。而在index3.js中,index 变量不会受到任何的改变,他一出生就固定了值,所以,最后出来的结果符合预期。

我们再深入一点,index 变量的 作用域 实际上只存在于 callbackGenerator 函数体内,而每一次调用 callbackGenerator ,js引擎内部都会生成一个个独立的作用域,而每个独立的作用域中,又有一个独立的callback,该callback只能读取到他所在的 callbackGenerator 作用域中的 index 变量。而index1.js中,i 变量的作用域是全局的,每一个callback都用的这个变量,最后的结果就是我们上面说的那样了。

虽然最后问题解决了,但是代码的可读性很差,不过天无绝人之路,下一篇文章,我们将利用ES6 的Promise来解决这个有点无聊的问题。

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