Node.js 异步编程方法示例

// Copyright © 2022, 飞麦 <fitmap@qq.com>, All rights reserved. // Node.js 异步编程方法示例 // async: 表明本函数为异步函数, 且此函数内部通常有 await 关键字 // await: 表明将执行权归还调度系统, 当调度系统察觉有空时继续执行, // 并等待其后的表达式(通常为异步的)的最终执行结果 // 运行结果见: https://www.cnblogs.com/fitmap/p/16917452.html // 各秒表的起始时刻字典 const map = new Map(); // 各异步程序的承诺数组 const promise_a = new Array(10); // 一万个元素的数组 const rnd_a = new Array(10_000); // 输出带有当前时刻的日志(对象) function log(obj) { // 输出当前时刻及对象内容 console.log(`${new Date().toISOString()} ${obj}`); } // 秒表用于展示各函数的执行时长, 以便观测异步函数的执行模式 // 启动秒表(秒表名) function start(name) { // 输出秒表名 log(`Start ${name}`); // 获取高精度时钟的当前时刻[毫秒], 并记录到本秒表的启动时刻中 map.set(name, performance.now()); } // 停止秒表(秒表名, 结果) function stop(name, result = null) { // 获取高精度时钟的当前时刻[毫秒] const cur_time = performance.now(); // 获取本秒表的启动时刻[毫秒] const old_time = map.get(name); // 计算差值[毫秒]{当前高精度时钟的最小刻度为100纳秒} const ms = Math.round((cur_time - old_time) * 10_000) / 10_000; result = result === null ? '' : ` result=${result}`; // 输出秒表名及毫秒数 log(`Stop ${name} ${ms}ms${result}`); } // 统计重复数值(排序后的随机数组) function count_dup() { // 重复数值计数 let dup_num = 0; // 前一个元素 let old = null; // 对排序后的随机数组中的每个元素 for (const ele of rnd_a) { // 如果当前元素的与前一个元素相等 if (ele == old) { // 重复数值计数加一 dup_num++; } else { // 将前一个元素设置为当前元素 old = ele; } } return dup_num; } // 需要较长时间的异步函数(模式, 索引) async function busy(model, idx) { // 本异步函数立即返回, 将程序的调度权归还给调度系统 await null; // 调度系统空闲时继续执行下列语句 // 确定秒表名 const tname = `busy_${model}_${idx}`; // 启动复杂计算秒表 start(tname); // 将数组的所有元素填充为随机整数 for (let idx = 0; idx < rnd_a.length; idx++) { rnd_a[idx] = Math.round(Math.random() * rnd_a.length); } // 对数组进行排序 rnd_a.sort(); // 统计数组中的重复数值计数 const result = count_dup(); // 停止复杂计算秒表, 输出数组中的重复数值计数 stop(tname, result); return result; } // 提交新承诺{系统有空就执行}(模式, 索引) function new_promise(model, idx) { // 确定承诺秒表名 const pname = `promise ${model}_${idx}`; // 启动提交承诺秒表 start(pname); // 提交承诺{系统有空就执行}, 异步程序返回值被包装为 Promise 对象 const promise = busy(model, idx); // 停止提交承诺秒表 stop(pname); return promise; } // 准备阶段提交所有承诺{系统有空就执行}(模式) function prepare(model) { // 启动准备秒表 start('prepare'); // 对承诺数组下标循环 for (let idx = 0; idx < promise_a.length; idx++) { // 提交指定下标的承诺 promise_a[idx] = new_promise(model, idx); } // 停止准备秒表 stop('prepare'); } // 执行各异步函数并统一等待() async function unify() { // 启动统一等待秒表 start('await unify'); // 等待所有承诺完成并获得结果数组 const result_a = await Promise.all(promise_a); // 停止统一等待秒表, 输出结果数组 stop('await unify', result_a); return result_a; } // 执行各异步函数并逐个等待() async function every() { // 启动全体等待秒表 start('every'); // 待返回的结果 const result_a = []; // 对承诺数组的元素与下标循环 for (const [idx, promise] of Object.entries(promise_a)) { // 确定单独秒表名 const sname = `await every_${idx}`; // 启动单独等待秒表 start(sname); // 等待当前承诺结果并放入结果数组 result_a.push(await promise); // 停止单独等待秒表 stop(sname); } // 停止全体等待秒表, 输出结果数组 stop('every', result_a); return result_a; } // 主程序() async function main() { // 启动主程序秒表 start('main'); // 提交一批承诺[保存在 promise_a 各元素中] prepare('every'); // 启动提交 every 承诺秒表 start('promise every'); // 执行各异步函数并逐个等待, 提交 every_p 承诺[先执行] every_p = every(); // 停止提交 every 承诺秒表 stop('promise every'); // 新提交一批承诺[注意原 promise_a 各元素未执行完因此仍存在] prepare('unify'); // 启动提交 unify 承诺秒表 start('promise unify'); // 执行各异步函数并统一等待, 提交 unify_p 承诺[后执行] unify_p = unify(); // 停止提交 unify 承诺秒表 stop('promise unify'); // 启动双承诺兑现秒表 start('await dual'); // 等待 every 和 unify 承诺兑现[先收集到 unify 兑现] const every_a_unify_a = await Promise.all([every_p, unify_p]); // 停止双承诺兑现秒表 stop('await dual'); // 拆解双承诺返回值 const [every_a, unify_a] = every_a_unify_a; // 输出 every 承诺返回值 log(`every_a=${every_a}`); // 输出 unify 承诺返回值 log(`unify_a=${unify_a}`); // 停止主程序秒表 stop('main'); return every_a_unify_a; } main();