轉：Javascript異步編程的4種方法

你可能知道，Javascript語言的執行環境是"單線程"（single thread）。

所謂"單線程"，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。

本文總結了"異步模式"編程的4種方法，理解它們可讓你寫出結構更合理、性能更出色、維護更方便的Javascript程序。

1、回調函數

這是異步編程最基本的方法。

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);

　　}

執行代碼就變成下面這樣：

　　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。

回調函數的優勢是簡單、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（Coupling），流程會很混亂，並且每一個任務只能指定一個回調函數。

2、事件監聽

另外一種思路是採用事件驅動模式。任務的執行不取決於代碼的順序，而取決於某個事件是否發生。

仍是以f1和f2爲例。首先，爲f1綁定一個事件（這裏採用的jQuery的寫法）。

　　f1.on('done', f2);

上面這行代碼的意思是，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。

這種方法的優勢是比較容易理解，能夠綁定多個事件，每一個事件能夠指定多個回調函數，並且能夠"去耦合"（Decoupling），有利於實現模塊化。缺點是整個程序都要變成事件驅動型，運行流程會變得很不清晰。

3、發佈/訂閱

上一節的"事件"，徹底能夠理解成"信號"。

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、Promises對象

Promises對象是CommonJS工做組提出的一種規範，目的是爲異步編程提供統一接口。

簡單說，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（這裏使用的是jQuery的實現）：

　　function f1(){

　　　　var dfd = $.Deferred();

　　　　setTimeout(function () {

　　　　　　// f1的任務代碼

　　　　　　dfd.resolve();

　　　　}, 500);

　　　　return dfd.promise;

　　}

這樣寫的優勢在於，回調函數變成了鏈式寫法，程序的流程能夠看得很清楚，並且有一整套的配套方法，能夠實現許多強大的功能。

好比，指定多個回調函數：

　　f1().then(f2).then(f3);

再好比，指定發生錯誤時的回調函數：

　　f1().then(f2).fail(f3);

並且，它還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，你不用擔憂是否錯過了某個事件或信號。這種方法的缺點就是編寫和理解，都相對比較難。

5、參考連接

　　* Asynchronous JS: Callbacks, Listeners, Control Flow Libs and Promises

轉自：http://www.ruanyifeng.com/blog/2012/12/asynchronous%EF%BC%BFjavascript.html