1.异步编程的分类
1.1 回调函数
回调函数是常用的解决异步的方法,经常接触和使用到,易于理解,并且在库或函数中非常容易实现。这种也是大家接使用异步编程经常使用到的方法。
但是回调函数的方式存在如下的问题:
1. 可能形成万恶的嵌套金字塔,代码不易阅读;
2. 只能对应一个回调函数,在很多场景中成为一个限制。
1.2 pub/sub模式(事件)
该模式也称为事件模式,是回调函数的事件化,在jQuery等类库中非常常见。
事件发布订阅者模式本身并无同步与异步调用的问题,但是在node中,emit调用多半是伴随事件循环而异步触发的。该模式常用来解耦业务逻辑,事件发布者无须关注注册的回调函数,也不用关注回调函数的个数,数据通过消息的方式可以很灵活的传递。
该模式的好处是:1. 便于理解;2. 不再局限于一个回调函数。
不好的地方时:1. 需要借助类库; 2.事件与回调函数的顺序很重要
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var img = document.querySelect(#id); img.addEventListener( 'load' , function() { // 图片加载完成 ...... }); img.addEventListener( 'error' , function() { // 出问题了 ...... }); |
上述代码存在两个问题:
a. img实际已经加载完成,此时才绑定load回调函数,结果回调不会执行,但依然希望执行该对应回调函数。
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var img = document.querySelect(#id); function load() { ... } if (img.complete) { load(); } else { img.addEventListener( 'load' , load); } img.addEventListener( 'error' , function() { // 出问题了 ...... }); |
b. 无法很好处理存在异常
结论:事件机制最适合处理同一个对象上反复发生的事情,不需要考虑当绑定回调函数之前事件发生的情况。
1.3 异步控制库
目前的异步库主要有Q、when.js、win.js、RSVP.js等。
这些库的特点是代码是线性的,可以从上到下完成书写,符合自然习惯。
不好的地方也是风格各异,不便于阅读,增加学习成本。
1.4 Promise
Promise翻译成中文为承诺,个人理解是异步完成之后,就会给外部一个结果(成功或失败),并承诺结果不再发生改变。换句话就是Promise反应了一个操作的最终返回结果值(A promise represents the eventual value returned from the single completion of an operation)。目前Promise已经引入到ES6规范里面,Chrome、firefox等高级浏览器已经在内部实现了该原生方法,使用起来相当方便。
下面从如下几个方面来解析Promise的特点:
1.4.1 状态
包含三种状态:pending、fulfilled、rejected,三种状态只能发生两种转换(从pending--->fulfilled、pending—>rejected),并且状态的转换仅能发生一次。
1.4.2 then方法
then方法用于指定异步事件完成之后的回调函数。
这个方法可以说是Promise的灵魂方法,该方法让Promise充满了魔力。有如下几个具体表现:
a) then方法返回Promise。这样就实现了多个异步操作的串行操作。
关于上图中黄圈1的对value的处理是Promise里面较为复杂的一个地方,value的处理分为两种情况:Promise对象、非Promise对象。
当value 不是Promise类型时,直接将value作为第二个Promise的resolve的参数值即可;当为Promise类型时,promise2的状态、参数完全由value决定,可以认为promsie2完全是value的傀儡,promise2仅仅是连接不同异步的桥梁。
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Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) { return new Promise(function(resolve, reject) { //此处的Promise标注为promise2 handle({ onFulfilled: onFulfilled, onRejected: onRejected, resolve: resolve, reject: reject }) }); } function handle(deferred) { var handleFn; if (state === 'fulfilled' ) { handleFn = deferred.onFulfilled; } else if (state === 'rejected' ) { handleFn = deferred.onRejected; } var ret = handleFn(value); deferred.resolve(ret); //注意,此时的resolve是promise2的resolve } function resolve(val) { if (val && typeof val.then === 'function' ) { val.then(resolve); // if val为promise对象或类promise对象时,promise2的状态完全由val决定 return ; } if (callback) { // callback为指定的回调函数 callback(val); } } |
b)实现了多个不同异步库之间的转换。
在异步中存在一个叫thenable的对象,就是指具有then方法的对象,只要一个对象对象具有then方法,就可以对其进行转换,例如:
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var deferred = $( 'aa.ajax' ); // !!deferred.then === true var P = Promise.resolve(deferred); p.then(......) |
1.4.3 commonJS Promise/A规范
目前关于Promise的规范存在Promise/A和Promise/A+规范,这说明关于Promise的实现是挺复杂的。
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then(fulfilledHandler, rejectedHandler, progressHandler) |
1.4.4 注意事项
一个Promise里面的回调函数是共享value的,在结果处理中value作为参数传递给相应的回调函数,如果value是对象,那就要小心不要轻易修改value的值。
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var p = Promise.resolve({x: 1}); p.then(function(val) { console.log( 'first callback: ' + val.x++); }); p.then(function(val) { console.log( 'second callback: ' + val.x) }) // first callback: 1 // second callback: 2 |
1.5 Generator
上面所有的方法均是基于回调函数来完成异步操作的,无非是对回调函数进行封装而已。ES6里面提出了Generator,增加了解决异步操作的途径,不再依据回调函数来完成。
Generator最大的特点就是可以实现函数的暂停、重启,这个特性非常有利于解决异步操作。将Generator的暂停与promise的异常处理结合起来,可以比较优雅地解决异步编程问题。具体实现参考:Kyle Simpson
2. 异步编程存在的问题
2.1 异常处理
a) 异步事件包括两个环节:发出异步请求、结果处理,这两个环节通过event loop来连接起来。那么try catch来进行异常捕获的时候就需要分来捕获。
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try { asyncEvent(callback); } catch (err) { ...... } |
上述代码是无法捕获callback里面的异常,只能获取发出请求环节的异常。这样就存在问题:假如请求的发出和请求的处理是两个人完成的,那么在异常处理的时候就存在问题?
b)promise实现异常的传递,这带来一些好处,在实际项目中保证代码不被阻塞。但是如果异步事件比较多的时候,不容易找出到底是那个异步事件产生了异常。
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// 场景描述: 在CRM里面展示价格的报警信息,其中包含竞对的信息。但是获取竞对的信息时间比较长,后端为了避免慢查询,就把一条记录拆成两块分别获取。 // 第一步:获取价格报警信息,除了竞对信息 function getPriceAlarmData() { return new Promise(function(resolve) { Y.io(url, { method: 'get' , data: params , on : function() { success: function(id, data) { resolve(alarmData); } } }); }); } // 得到报警信息后,在去获取竞对信息 getPriceAlarmData().then(function(data) { // 数据渲染,除了竞对信息 render(data); return new Promise(function(resolve) { Y.io(url, { method: 'get' , data: {alarmList: data}, on : function() { success: function(id, compData) { resolve(compData); } } }); }); }) // 获取完所有数据后进行竞对信息的渲染 .then(function(data) { // 渲染竞对信息 render(data) }, function(err) { // 异常处理 console.log(err); }); |
可以把上述代码转换成如下:
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try { // 获取除竞对以外的报警信息 var alarmData = alarmDataExceptCompare(); render(alarmData); // 根据报警信息查询竞对信息 var compareData = getCompareInfo(alarmData); render(compareData); } catche(err) { console.log(err.message); } |
在上述例子中把异常处理放到最后进行处理,这样当其中存在某个环节出现异常,我们无法准确知道到底是哪个事件产生的。
2.2 jQuery.Deferred 的问题
jQuery中也实现了异步操作,但是在实现上不符合promise/A+规范,主要表现在以下几个方面:
a. 参数的个数:标准的Promise只能接受一个参数,而jQuery中则可以传递多个参数
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function asyncInJQuery() { var d = new $.Deferred(); setTimeout(function() { d.resolve(1, 2); }, 100); return d.promise() } asyncInJQuery().then(function(val1, val2) { console.log( 'output: ' , val1, val2); }); // output: 1 2 |
b. 结果处理中异常的处理
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function asyncInPromise() { return new Promise(function(resolve) { setTimeout(function() { var jsonStr = '{"name": "mt}' ; resolve(jsonStr); }, 100); }); } asyncInPromise().then(function(val) { var d = JSON.parse(val); console.log(d.name); }).then( null , function(err) { console.log( 'show error: ' + err.message); }); // show error: Unexpected end of input function asyncInJQuery() { var d = new $.Deferred(); setTimeout(function() { var jsonStr = '{"name": "mt}' ; d.resolve(jsonStr); }, 100); return d.promise() } asyncInJQuery().then(function(val) { var d = JSON.parse(val); console.log(d.name); }).then(function(v) { console.log( 'success: ' , v.name); }, function(err){ console.log( 'show error: ' + err.message); }); //Uncaught SyntaxError: Unexpected end of input |
从中可以看出,Promise对回调函数进行了结果处理,可以捕获回调函数执行过程中的异常,而jQuery.Deferred却不可以。
参考内容
http://sporto.github.io/blog/2012/12/09/callbacks-listeners-promises/
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Promise
http://wiki.commonjs.org/wiki/Promises/A#Open_Issues
https://blog.domenic.me/youre-missing-the-point-of-promises/
http://www.html5rocks.com/zh/tutorials/es6/promises/
http://davidwalsh.name/es6-generators