一杯咖啡☕️的时间，聊聊 js 异步解决方案

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前言

在上篇文章一盏茶🍵的时间，聊聊 js 事件循环(Event loop)中，笔者大概讲述了一下 js 的执行机制-事件循环，此篇文章笔者将就此话题，继续聊聊 js 的异步解决方案有哪些，以及各个方案的优缺点是什么……

回调函数(callback)

回调函数 简单理解就是一个函数被作为参数传递给另一个函数。回调是早期最常用的一种异步解决方案。

回调并不一定就是异步，并没有直接关系。

举个简单的例子：

function f1(cb) {
  setTimeout(() => {
    cb && cb();
  }, 2000);
}

f1(() => {
  console.log("1");
});

如上，我们使用 setTimeout 在函数 f1 中模拟了一个耗时 2s 的任务，耗时任务结束后会抛出一个回调，那么我们在调用时就可以做到在函数 f1 的耗时任务结束后执行回调函数了。

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。

回调优缺点

优点：简单、容易理解

缺点：代码不优雅，可读性差，不易维护，高度耦合，层层嵌套造成回调地狱

事件监听(发布订阅模式)

发布订阅模式 定义了对象间的一种一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都将会得到通知。

其实我们都用过发布订阅模式，比如我们在 DOM 节点上绑定一个事件函数：

document.body.addEventListener('click', function () {
  console.log('点击');
})

但这只是对发布订阅模式最简单的使用，在很多场景下我们经常会使用一些自定义事件来满足我们的需求。

发布订阅模式有很多种实现方式，下面我们用 class 来简单实现下：

class Emitter {
  constructor() {
    // _listener数组，key为自定义事件名，value为执行回调数组-因为可能有多个
    this._listener = []
  }

  // 订阅 监听事件
  on(type, fn) {
    // 判断_listener数组中是否存在该事件命
    // 存在将回调push到事件名对应的value数组中，不存在直接新增
    this._listener[type] 
      ? this._listener[type].push(fn) 
    	: (this._listener[type] = [fn])
  }

  // 发布 触发事件
  trigger(type, ...rest) {
    // 判断该触发事件是否存在
    if (!this._listener[type]) return
    // 遍历执行该事件回调数组并传递参数
    this._listener[type].forEach(callback => callback(...rest))
  }
}

如上所示，我们创建了一个 Emitter 类，并且添加了两个原型方法 on 和 trigger，使用如下：

// 创建一个emitter实例
const emitter = new Emitter()

emitter.on("done", function(arg1, arg2) {
  console.log(arg1, arg2)
})

emitter.on("done", function(arg1, arg2) {
  console.log(arg2, arg1)
})

function fn1() {
  console.log('我是主程序')
  setTimeout(() => {
    emitter.trigger("done", "异步参数一", "异步参数二")
  }, 1000)
}

fn1()

我们先创建一个 emitter 实例，接着注册事件，再触发事件，也解决了异步问题。

事件监听优缺点

优点：比较符合模块化思想，我们自写监听器时可以做很多优化从而更好地监控程序运行。

缺点：整个程序变成了事件驱动，流程上或多或少都会有点影响，每次使用还得注册事件监听再进行触发挺麻烦的，代码也不太优雅。

Promise

ES2015(ES6)标准化和引入了 Promise 对象，它是异步编程的一种解决方案。

简单来说就是用同步的方式写异步的代码，可用来解决回调地狱问题。

Promise 对象状态一旦改变，就不会再变，只有两种变化可能：

1. 从 Pending 变为 Resolved
2. 从 Pending 变为 Rejected

我们用 setTimeout 模拟异步操作：

function analogAsync(n) {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => resolve(n + 500), n);
  });
}

function fn1(n) {
  console.log(`step1 with ${n}`);
  return analogAsync(n);
}

function fn2(n) {
  console.log(`step2 with ${n}`);
  return analogAsync(n);
}

function fn3(n) {
  console.log(`step3 with ${n}`);
  return analogAsync(n);
}

用 Promise 来实现：

function fn() {
  let time1 = 0;
  fn1(time1)
    .then((time2) => fn2(time2))
    .then((time3) => fn3(time3))
    .then((res) => {
      console.log(`result is ${res}`);
    });
}

fn();

Promise 优缺点

优点：Promise 用同步的方式写异步的代码，避免了层层嵌套的回调函数，可读性更好。链式操作，可以在 then 中继续写 Promise 对象并返回，然后继续调用 then 来进行回调操作。

缺点：Promise 对象一旦新建就会立即执行，无法中途取消。若不设置回调函数，Promise 内部会抛出错误，不会流到外部。

Generator

Generator 其实是一个函数，只不过是一个特殊的函数。普通函数，你执行了这个函数，函数内部不会停，直到这个函数结束。Generator 这个函数特殊之处就是中间可以停。

示例：

function *generatorFn() {
  console.log("a");
  yield '1';
  console.log("b");
  yield '2'; 
  console.log("c");
  return '3';
}

let it = generatorFn();
it.next();
it.next();
it.next();
it.next();

上面这个示例就是一个 Generator 函数，它有如下特点：

• 不同于普通函数，Generator 函数在 function 后面，函数名之前有个 *
• 函数内部有 yield 字段
• 调用后其函数返回值使用了 next 方法

Generator 优缺点

优点：优雅的流程控制方式，可以让函数可中断执行

缺点：Generator 函数的执行必须靠执行器，只针对异步处理来说，还是不太方便

async/await

ES2017 标准引入了 async 函数，使得异步操作变得更加方便。async 是异步的意思，而 await 是 async wait 的简写，即异步等待，async/await 的出现，被很多人认为是 js 异步操作的最终且最优雅的解决方案。

async 在做什么

async 函数返回的是一个 Promise 对象，如果在 async 函数中直接 return 一个直接量，async 会把这个直接量通过 Promise.resolve() 封装成 Promise 对象返回。

await 在等待什么

await 等待的是一个表达式，这个表达式的计算结果是 Promise 对象或者其它值(换句话说，就是没有特殊限定，啥都行)。

• 如果 await 后面不是 Promise 对象，直接执行
• 如果 await 后面是 Promise 对象会阻塞后面的代码，Promise 对象 resolve，然后得到 resolve 的值，作为 await 表达式的运算结果
• await 只能在 async 函数中使用

上述用 setTimeout 模拟异步操作，我们用 async/await 来实现：

async function fn() {
  let time1 = 0;
  let time2 = await fn1(time1);
  let time3 = await fn2(time2);
  let res = await fn3(time3);
  console.log(`result is ${res}`);
}

fn();

输出结果和上面用 Promise 实现是一样的，但这个 async/await 代码结构看起来清晰得多，几乎跟同步写法一样，十分优雅。

async/await 优缺点

优点：内置执行器，更好的语义，更广的适用性

缺点：滥用 await 可能会导致性能问题，因为 await 会阻塞代码

参考：「硬核JS」深入了解异步解决方案

总结

以上就是笔者对于 js 异步解决方案的概述，以及对它们的优缺点的分析，如有不足欢迎大家指出，如果大家觉得还不错的话，不要忘了点赞呦～