JavaScript處理異步請求的幾種方式(取異步函數返回值)

JavaScript處理異步的幾種方式

Javascript語言的執行環境是"單線程"（single thread，就是指一次只能完成一件任務。若是有多個任務，就必須排隊，前面一個任務完成，再執行後面一個任務，以此類推）。

這種模式的好處是實現起來比較簡單，執行環境相對單純；壞處是隻要有一個任務耗時很長，後面的任務都必須排隊等着，會拖延整個程序的執行。常見的瀏覽器無響應（假死），每每就是由於某一段Javascript代碼長時間運行（好比死循環），致使整個頁面卡在這個地方，其餘任務沒法執行。

爲了解決這個問題，Javascript語言將任務的執行模式分紅兩種：同步（Synchronous）和異步（Asynchronous）。

「同步模式" 就是上一段的模式，後一個任務等待前一個任務結束，而後再執行，程序的執行順序與任務的排列順序是一致的、同步的；"異步模式"則徹底不一樣，每個任務有一個或多個回調函數（callback），前一個任務結束後，不是執行後一個任務，而是執行回調函數，後一個任務則是不等前一個任務結束就執行，因此程序的執行順序與任務的排列順序是不一致的、異步的。

「異步模式" 很是重要。在瀏覽器端，耗時很長的操做都應該異步執行，避免瀏覽器失去響應，最好的例子就是Ajax操做。在服務器端，"異步模式"甚至是惟一的模式，由於執行環境是單線程的，若是容許同步執行全部http請求，服務器性能會急劇降低，很快就會失去響應。

1、回調函數(callback)

A callback is a function that is passed as an argument to another function and is executed after its parent function has completed.

翻譯：回調是一個函數被做爲一個參數傳遞到另外一個函數裏，在那個函數執行完後再執行。（ 也即：B函數被做爲參數傳遞到A函數裏，在A函數執行完後再執行B ）

假定有兩個函數f1和f2，後者等待前者的執行結果。

f1();
f2();

若是f1是一個很耗時的任務，能夠考慮改寫f1，把f2寫成f1的回調函數。

function f1(callback){
　　setTimeout(function () {
　　　　// f1的任務代碼
　　　　callback();
　　}, 1000);
}
// 執行
f1(f2)

採用這種方式，咱們把同步操做變成了異步操做，f1不會堵塞程序運行，至關於先執行程序的主要邏輯，將耗時的操做推遲執行。

回調函數是異步編程最基本的方法，其優勢是簡單、容易理解和部署，缺點是不利於代碼的閱讀和維護，各個部分之間高度耦合，流程會很混亂，並且每一個任務只能指定一個回調函數。

注意 區分 回調函數和異步

回調並不必定就是異步。他們本身並無直接關係。

簡單區分 同步回調 和 異步回調

同步回調 ：

實例代碼

function A(callback){
    console.log("I am A");
    callback();  //調用該函數
}
function B(){
   console.log("I am B");
}
A(B);

異步回調：由於js是單線程的，可是有不少狀況的執行步驟（ajax請求遠程數據，IO等）是很是耗時的，若是一直單線程的堵塞下去會致使程序的等待時間過長頁面失去響應，影響用戶體驗了。

如何去解決這個問題呢，咱們能夠這麼想。耗時的咱們都扔給異步去作，作好了再通知下咱們作完了，咱們拿到數據繼續往下走。

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('POST', url, true);   //第三個參數決定是否採用異步的方式
xhr.send(data);
xhr.onreadystatechange = function(){
    if(xhr.readystate === 4 && xhr.status === 200){
       ///do something
    }
}

上面是一個代碼，瀏覽器在發起一個ajax請求，會單開一個線程去發起http請求，這樣的話就能把這個耗時的過程單獨去本身跑了，在這個線程的請求過程當中，readystate 的值會有個變化的過程，每一次變化就觸發一次 onreadystatechange 函數，進行判斷是否正確拿到返回結果。

以前在學習 nodejs時也會遇到這樣的問題

var fs=require('fs')

function getMime(){
 
    fs.readFile('data.json',function(err,data){
        return data;
    })
    
}
console.log(getMime());  /*因爲異步操做沒有拿到數據，如何解決，經過異步操做*/

解決的辦法是

var fs=require('fs');
function getMime(callback){
    fs.readFile('data.json',function(err,data){
        callback(data);
    })
}
getMime(function(result){
    console.log(result.toString());
})

2、事件監聽

採用事件驅動模式。

任務的執行不取決代碼的順序，而取決於某一個事件是否發生。

監聽函數有：on，bind，listen，addEventListener，observe

仍是以f1和f2爲例。首先，爲f1綁定一個事件（採用jquery寫法）

f1.on('done',f2);

上面代碼意思是，當f1發生done事件，就執行f2。

而後對f1進行改寫：

function f1(){
    settimeout(function(){
       //f1的任務代碼
       f1.trigger('done');  
    },1000);
}

f1.trigger('done')表示，執行完成後，當即觸發done事件，從而開始執行f2.

這種方法的優勢：比較容易理解，能夠綁定多個事件，每個事件能夠指定多個回調函數，並且能夠去耦合，有利於實現模塊化。

這種方法的缺點：整個程序都要變成事件驅動型，運行流程會變得不清晰。

事件監聽方法：

（1）onclick方法

element.onclick=function(){
   //處理函數
}

優勢：寫法兼容到主流瀏覽器

缺點：當同一個element元素綁定多個事件時，只有最後一個事件會被添加

例如：

element.onclick=handler1;
element.onclick=handler2;
element.onclick=handler3;

上訴只有handler3會被添加執行，因此咱們使用另一種方法添加事件

（2）attachEvent和addEvenListener方法

//IE:attachEvent
elment.attachEvent("onclick",handler1);
elment.attachEvent("onclick",handler2);
elment.attachEvent("onclick",handler3);

上述三個方法執行順序：3-2-1；

//標準addEventListener
elment.addEvenListener("click",handler1,false);
elment.addEvenListener("click",handler2,false);
elment.addEvenListener("click",handler3,false);

執行順序：1-2-3；

PS：該方法的第三個參數是泡沫獲取，是一個布爾值：當爲false時表示由裏向外，true表示由外向裏。

<div id="id1">
    <div id="id2"></div>
</div>

document.getElementById("id1").addEventListener("click",function(){console.log('id1');},false);
document.getElementById("id2").addEventListener("click",function(){console.log('id2');},false);
//點擊id=id2的div，先在sonsole中輸出，先輸出id2，在輸出id1

document.getElementById("id1").addEventListener("click",function(){console.log('id1');},false);
document.getElementById("id2").addEventListener("click",function(){console.log('id2');},true);
//點擊id=id2的div，先在sonsole中國輸出，先輸出id1，在輸出id2

3、發佈/訂閱

咱們假定，存在一個"信號中心"，某個任務執行完成，就向信號中心"發佈"（publish）一個信號，其餘任務能夠向信號中心"訂閱"（subscribe）這個信號，從而知道何時本身能夠開始執行。這就叫作"發佈/訂閱模式"（publish-subscribe pattern），又稱"觀察者模式"（observer pattern）。

這個模式有多種實現，下面採用的是Ben Alman的Tiny Pub/Sub，這是jQuery的一個插件。

首先，f2向"信號中心"jQuery訂閱"done"信號。

jQuery.subscribe("done", f2);

而後，f1進行以下改寫：

function f1(){
　　setTimeout(function () {
　　　　// f1的任務代碼
　　　　jQuery.publish("done");
　　}, 1000);
}

jQuery.publish("done")的意思是，f1執行完成後，向"信號中心"jQuery發佈"done"信號，從而引起f2的執行。

此外，f2完成執行後，也能夠取消訂閱（unsubscribe）

jQuery.unsubscribe("done", f2);

這種方法的性質與"事件監聽"相似，可是明顯優於後者。由於咱們能夠經過查看"消息中心"，瞭解存在多少信號、每一個信號有多少訂閱者，從而監控程序的運行。

4、promise對象（promise 模式）

（1）promise對象是commonJS工做組提出的一種規範，一種模式，目的是爲了異步編程提供統一接口。

（2）promise是一種模式，promise能夠幫忙管理異步方式返回的代碼。他講代碼進行封裝並添加一個相似於事件處理的管理層。咱們可使用promise來註冊代碼，這些代碼會在在promise成功或者失敗後運行。

（3）promise完成以後，對應的代碼也會執行。咱們能夠註冊任意數量的函數再成功或者失敗後運行，也能夠在任什麼時候候註冊事件處理程序。

（4）promise有兩種狀態：一、等待（pending）；二、完成（settled）。

promise會一直處於等待狀態，直到它所包裝的異步調用返回/超時/結束。

（5）這時候promise狀態變成完成。完成狀態分紅兩類：一、解決（resolved）；二、拒絕（rejected）。

（6）promise解決（resolved）：意味着順利結束。promise拒絕（rejected）意味着沒有順利結束。

//promise
var p=new Promise(function(resolved))
//在這裏進行處理。也許可使用ajax
setTimeout(function(){
   var result=10*5;
   if(result===50){
      resolve(50);
   }else{
     reject(new Error('Bad Math'));
  }
},1000);
});
p.then(function(result){
    console.log('Resolve with a values of %d',result);
});
p.catch(function(){
   console.error('Something went wrong');
});

（1）代碼的 關鍵在於setTimeout()的調用。

（2）重要的是，他調用了函數resolve()和reject()。resolve()函數告訴promise用戶promise已解決；reject()函數告訴promise用戶promise未能順利完成。

（3）另外還有一些使用了promise代碼。注意then和catch用法，能夠將他們想象成onsucess和onfailure事件的處理程序。

（4）巧妙地方是，咱們將promise處理與狀態分離。也就是說，咱們能夠調用p.then（或者p.catch）多少次均可以，無論promise是什麼狀態。

（5）promise是ECMAscript 6管理異步代碼的標準方式，javascript庫使用promise管理ajax，動畫，和其餘典型的異步交互。

簡單的說，它的思想是：每個異步任務返回一個promise對象，該對象有一個then方法，容許指定回調函數。好比，f1的回調函數f2，能夠寫成：

f1.then(f2);

f1要進行以下改寫（使用jquery的實現）：

function f1(){
   var dfd=$.deferred();
   settimeout(function(){
     //f1的任務代碼
     dfd.resolve();
　 },500);
  return dfd.promise;  
}

這樣寫的優勢：回調函數寫成了鏈式寫法，程序的流程能夠看得很清楚，並且有一整套的配套方法，能夠實現不少強大的功能。

好比，指定多個回調函數

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

再好比，指定發生的錯誤時的回調函數：

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

並且，它有一個前面三種方法都沒有的好處：若是一個任務已經完成，再添加回調函數，該回調函數會當即執行。

因此你不用擔憂錯過某一個事件或者信號。

這種方法的缺點：編寫和理解都相對比較難。

5、優雅的async/await