js异步、同步函数

简单来说: 使用回调函数、延迟器就是异步函数,否则就同步函数

Javascript语言的执行环境是"单线程"

所谓"单线程",就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务,就必须排队,前面一个任务完成,再执行后面一个任务,以此类推。

这种模式的

  • 好处是实现起来比较简单,执行环境相对单纯;
  • 坏处是只要有一个任务耗时很长,后面的任务都必须排队等着,会拖延整个程序的执行。
    常见的浏览器无响应(假死),往往就是因为某一段Javascript代码长时间运行(比如死循环),导致整个页面卡在这个地方,其他任务无法执行。

为了解决这个问题,Javascript语言将任务的执行模式分成两种:同步和异步。

异步

"异步模式"为,每一个任务有一个或多个回调函数(callback),前一个任务结束后,不是执行后一个任务,而是执行回调函数,后一个任务则是不等前一个任务结束就执行,所以程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异步的。

"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,最好的例子就是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。

下面是"异步模式"编程的4种方法:
1. 回调函数

假定有两个函数f1和f2,后者等待前者的执行结果。

 f1();
 f2();

如果f1是一个很耗时的任务,可以考虑改写f1,把f2写成f1的回调函数。

function f1(callback){
 setTimeout(function () {
   // f1的任务代码
   callback();
 }, 1000);
}

执行代码就变成下面这样:
f1(f2);

采用这种方式,我们把同步操作变成了异步操作,f1不会堵塞程序运行,相当于先执行程序的主要逻辑,将耗时的操作推迟执行。

回调函数的优点是简单、容易理解和部署,缺点是不利于代码的阅读和维护,各个部分之间高度耦合(Coupling),流程会很混乱,而且每个任务只能指定一个回调函数。

2. 事件监听

采用事件驱动模式。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。

首先,为f1绑定一个事件

f1.on('done', f2);

当f1发生done事件,就执行f2。然后,对f1进行改写:

function f1(){
  setTimeout(function () {
  // f1的任务代码
  f1.trigger('done');
 }, 1000);
}

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。
3. 发布/订阅

上一节的"事件",完全可以理解成"信号"。

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)。

这个模式有多种实现,下面采用的是Ben Alman的Tiny Pub/Sub,这是jQuery的一个插件。

首先,f2向"信号中心"jQuery订阅"done"信号。

jQuery.subscribe("done", f2);//订阅"done"信号

然后,f1进行如下改写:

function f1(){
 setTimeout(function () {
   // f1的任务代码
   jQuery.publish("done");//发布"done"信号
  }, 1000);
}

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。

此外,f2完成执行后,也可以取消订阅(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。因为我们可以通过查看"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。

4. Promises对象

Promises对象是CommonJS工作组提出的一种规范,目的是为异步编程提供统一接口

简单说,它的思想是,每一个异步任务返回一个Promise对象,该对象有一个then方法,允许指定回调函数。比如,f1的回调函数f2,可以写成:

 f1().then(f2);

f1要进行如下改写(这里使用的是jQuery的实现):

function f1(){
 var dfd = $.Deferred();
 setTimeout(function () {
   // f1的任务代码
   dfd.resolve();
 }, 500);

  return dfd.promise;
}

这样写的优点在于,回调函数变成了链式写法,程序的流程可以看得很清楚,而且有一整套的配套方法,可以实现许多强大的功能。

比如,指定多个回调函数:

f1().then(f2).then(f3);

再比如,指定发生错误时的回调函数:

 f1().then(f2).fail(f3);
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