js异步编程

前言

以一个煮饭的例子开始，例如有三件事，A是买菜、B是买肉、C是洗米，最终的结果是为了煮一餐饭。为了最后一餐饭，可以三件事一起做，也可以轮流做，也可能C需要最后做（等A、B做完），这三件事是相关的，抽象起来有三种场景。

顺序做

先买菜，再买肉，最后洗米， 即 A->B->C。

并发做

买菜，买肉，洗米，一起做。

交集做

买菜，买肉必须先做完，才能做洗米。

场景就是这样，接下来就是如何考虑用js实现。

function A(callback){
　　  setTimeout(function(){
          callback("买好菜了");
     }, 1000);
}
function B(callback){
     setTimeout(function(){
          callback("买好肉了");
     }, 2000);
}
function C(callback){
     setTimeout(function(){
          callback("洗米好了");
     }, 3000);
} 

普通做法（无任何模式）

顺序做

A(function(res){
     console.log(res);
     B(function(res){
          console.log(res);
          C(function(res){
               console.log(res);
               console.log("煮饭啦~~~");
          });
     });
});

这就是传说中的回调地狱，实际的场景嵌套的层级可能还更多。

并发做

var cook_count = 0;
A(function(res){
     callback(res);
});
B(function(res){
     callback(res);
});
C(function(res){
     callback(res);
});
function callback(res){
     console.log(res);
     cook_count++;
     if(cook_count == 3){
           console.log("煮饭啦~~~");
     }
}

设置一个计数器，记录事情发展，到计数到指定的值，即为结束。

交集做

交集做也可以使用计数器做。

var cook_count = 0;
A(function(res){
     callback(res);
});
B(function(res){
     callback(res);
});
function callback(res){
     console.log(res);
     cook_count++;
     if(cook_count == 2){
　　　　 C(function(res){
     　　　　console.log(res);
     　　　　console.log("煮饭啦~~~");
　　　　 });
     }
}

发布/订阅模式

我在上一篇文章《观察者模式与发布/订阅模式区别》有说明这种模式的特点，以及附上了js实现方式（这种模式有很多种实现的方式，这个只是简单的一种）。我们可以用这种模式来解决js异步编程。

顺序做

function A(){
　　setTimeout(function(){
　　　　pubsub.publish("A_FINISH", "买好菜了");
　　}, 1000);
}
function B(){
　　setTimeout(function(){
　　　　pubsub.publish("B_FINISH", "买好肉了");
　　}, 2000);
}
function C(){
　　setTimeout(function(){
　　　　pubsub.publish("C_FINISH", "洗米好了");
　　}, 3000);
}
A();
pubsub.subscribe("A_FINISH",  B);
pubsub.subscribe("B_FINISH",  C);
pubsub.subscribe("C_FINISH", function(){
　　console.log("煮饭啦~~~");
});

PS：还有一直很常用的jquery的自定义事件也是类似的写法（on、trigger）。

并发做

订阅/发布并没有真正优化到异步编程，所以并发做其实还要用其他方式去检查事情完成状态，就如之前的计数。

var cook_count = 0;
pubsub.subscribe("A_FINISH",  callback);
pubsub.subscribe("B_FINISH",  callback);
pubsub.subscribe("C_FINISH",  callback);
function callback(res){
     console.log(res);
     cook_count++;
     if(cook_count == 3){
           console.log("煮饭啦~~~");
     }
}

PS：交集做也是类似，就不举例了。

Promise/Deferred模式

ES6规范包含了Promise，Promise对象可以理解为一次将要执行的操作（常常被用于异步操作），使用了 Promise 对象之后可以用一种链式调用的方式来组织代码，让代码更加直观。。

顺序做

A().then(function(res) {
    console.log(res);
    return B();
}).then(function(res) {
    console.log(res);
    return C();
}).then(function(res) {
    console.log(res);
    console.log("煮饭啦~~~");
});
function A() {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
         setTimeout(function(){
            resolve("买好菜了");
        }, 1000);
    });
}
function B() {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
          setTimeout(function(){
               resolve("买好肉了");
          }, 2000);
    });
}
function C() {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
          setTimeout(function(){
               resolve("洗米好了");
          }, 2000);
    });
}

then方法定义：then(fulfilledAHandler, errorHandler)，对应着Promise的resolve, reject。

并发做

Promise.all方法可做并发调用，当所有Promise 对象都变为完成态或失败态时，回调将被执行。

Promise.all([A(), B(), C()]).then(function (result) {
    console.log(result); //["买好菜了", "买好肉了", "洗米好了"]
}); 

第三方框架实现

jQuery之Deferred

Deferred对象（jQuery的回调函数解决方案），对异步编程做了优化，有人总结四种功能。

一、 提供ajax操作的链式写法

$.ajax("test.html")
    .done(function(){ alert("哈哈，成功了！"); })
    .fail(function(){ alert("出错啦！"); });

PS：高于1.5.0版本，返回的是deferred对象，可以进行链式操作。

二、同一操作的多个回调函数

$.ajax("test.html")
     .done(function(){ alert("哈哈，成功了！");} )
     .done(function(){ alert("第二个回调函数！");} );

三、为多个操作指定回调函数

$.when($.ajax("test1.html"), $.ajax("test2.html"))
     .done(function(){ alert("哈哈，成功了！"); })
     .fail(function(){ alert("出错啦！"); });

PS：如果都成功了，就运行done()指定的回调函数；如果有一个失败或都失败了，就执行fail()指定的回调函数。

四、普通操作的回调函数接口

$(function(){
   var A = function(){ //并不是ajax
   　　var dtd = $.Deferred();
       setTimeout(function(){
          dtd.resolve("买好菜了");
       }, 1000);
   　　 return dtd.promise(); // 返回promise对象
   };
 
    var B = function(){
    　　var dtd = $.Deferred();
        setTimeout(function(){
            dtd.resolve("买好肉了");
        }, 2000);
    　　return dtd.promise(); // 返回promise对象
   };
 
    var C = function(){
    　　var dtd = $.Deferred();
        setTimeout(function(){
            dtd.resolve("洗米好了");
        }, 2000);
    　　return dtd.promise(); // 返回promise对象
   };
   $.when(A(), B(), C())
  　　.done(function(v1, v2, v3){  console.log("煮饭啦~~~", v1 , v2, v3); })
  　　.fail(function(){ alert("出错啦！"); });
});

PS：deferred.promise()方法。它的作用是，在原来的deferred对象上返回另一个deferred对象，后者只开放与改变执行状态无关的方法（比如done()方法和fail()方法），屏蔽与改变执行状态有关的方法（比如resolve()方法和reject()方法），从而使得执行状态不能被改变。

总结

发布/订阅模式相对算是一种较为原始的方式，Promise/Deferred模式贡献了一个非常不错的异步任务模型的抽象，而实际上我们可能会常用的是第三方库来做异步编程，毕竟这些比较成熟及方便。另外如果有其他更好的异步编程方式请回复我一下，让我可以进行总结。

参考文献

《jQuery的deferred对象详解》 by 阮一峰

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