目录
- [JS 异步编程](#JS 异步编程)
-
- 并发(concurrency)和并行(parallelism)区别
- 回调函数(Callback)
- Generator
- Promise
- [async 及 await](#async 及 await)
- 常用定时器函数
JS 异步编程
并发(concurrency)和并行(parallelism)区别
!
涉及面试题:并发与并行的区别?
这两个名词确实是很多人都常会混淆的知识点。其实混淆的原因可能只是两个名词在中文上的相似,在英文上来说完全是不同的单词。
并发是宏观概念,我分别有任务 A 和任务 B,在一段时间内通过任务间的切换完成了这两个任务,这种情况就可以称之为并发。
并行是微观概念,假设 CPU 中存在两个核心,那么我就可以同时完成任务 A、B。同时完成多个任务的情况就可以称之为并行。
回调函数(Callback)
!
涉及面试题:什么是回调函数?回调函数有什么缺点?如何解决回调地狱问题?
回调函数应该是大家经常使用到的,以下代码就是一个回调函数的例子:
js
ajax(url, () => {
// 处理逻辑
})
但是回调函数有一个致命的弱点,就是容易写出回调地狱(Callback hell)。假设多个请求存在依赖性,你可能就会写出如下代码:
js
ajax(url, () => {
// 处理逻辑
ajax(url1, () => {
// 处理逻辑
ajax(url2, () => {
// 处理逻辑
})
})
})
以上代码看起来不利于阅读和维护,当然,你可能会想说解决这个问题还不简单,把函数分开来写不就得了
js
function firstAjax() {
ajax(url1, () => {
// 处理逻辑
secondAjax()
})
}
function secondAjax() {
ajax(url2, () => {
// 处理逻辑
})
}
ajax(url, () => {
// 处理逻辑
firstAjax()
})
以上的代码虽然看上去利于阅读了,但是还是没有解决根本问题。
回调地狱的根本问题就是:
- 嵌套函数存在耦合性,一旦有所改动,就会牵一发而动全身
- 嵌套函数一多,就很难处理错误
当然,回调函数还存在着别的几个缺点,比如不能使用 try catch
捕获错误,不能直接 return
。在接下来的几小节中,我们将来学习通过别的技术解决这些问题。
Generator
!
涉及面试题:你理解的 Generator 是什么?
Generator
算是 ES6 中难理解的概念之一了,Generator
最大的特点就是可以控制函数的执行。在这一小节中我们不会去讲什么是 Generator
,而是把重点放在 Generator
的一些容易困惑的地方。
js
function *foo(x) {
let y = 2 * (yield (x + 1))
let z = yield (y / 3)
return (x + y + z)
}
let it = foo(5)
console.log(it.next()) // => {value: 6, done: false}
console.log(it.next(12)) // => {value: 8, done: false}
console.log(it.next(13)) // => {value: 42, done: true}
你也许会疑惑为什么会产生与你预想不同的值,接下来就让我为你逐行代码分析原因
- 首先
Generator
函数调用和普通函数不同,它会返回一个迭代器 - 当执行第一次
next
时,传参会被忽略,并且函数暂停在yield (x + 1)
处,所以返回5 + 1 = 6
- 当执行第二次
next
时,传入的参数等于上一个yield
的返回值,如果你不传参,yield
永远返回undefined
。此时let y = 2 * 12
,所以第二个yield
等于2 * 12 / 3 = 8
- 当执行第三次
next
时,传入的参数会传递给z
,所以z = 13, x = 5, y = 24
,相加等于42
Generator
函数一般见到的不多,其实也于他有点绕有关系,并且一般会配合 co 库去使用。当然,我们可以通过 Generator
函数解决回调地狱的问题,可以把之前的回调地狱例子改写为如下代码:
js
function *fetch() {
yield ajax(url, () => {})
yield ajax(url1, () => {})
yield ajax(url2, () => {})
}
let it = fetch()
let result1 = it.next()
let result2 = it.next()
let result3 = it.next()
Promise
!
涉及面试题:Promise 的特点是什么,分别有什么优缺点?什么是 Promise 链?Promise 构造函数执行和 then 函数执行有什么区别?
Promise
翻译过来就是承诺的意思,这个承诺会在未来有一个确切的答复,并且该承诺有三种状态,分别是:
- 等待中(pending)
- 完成了 (resolved)
- 拒绝了(rejected)
这个承诺一旦从等待状态变成为其他状态就永远不能更改状态了,也就是说一旦状态变为 resolved 后,就不能再次改变
new Promise((resolve, reject) => {
resolve('success')
// 无效
reject('reject')
})
当我们在构造 Promise
的时候,构造函数内部的代码是立即执行的
js
new Promise((resolve, reject) => {
console.log('new Promise')
resolve('success')
})
console.log('finifsh')
// new Promise -> finifsh
Promise
实现了链式调用,也就是说每次调用 then
之后返回的都是一个 Promise
,并且是一个全新的 Promise
,原因也是因为状态不可变。如果你在 then
中 使用了 return
,那么 return
的值会被 Promise.resolve()
包装
js
Promise.resolve(1)
.then(res => {
console.log(res) // => 1
return 2 // 包装成 Promise.resolve(2)
})
.then(res => {
console.log(res) // => 2
})
当然了,Promise
也很好地解决了回调地狱的问题,可以把之前的回调地狱例子改写为如下代码:
js
ajax(url)
.then(res => {
console.log(res)
return ajax(url1)
}).then(res => {
console.log(res)
return ajax(url2)
}).then(res => console.log(res))
前面都是在讲述 Promise
的一些优点和特点,其实它也是存在一些缺点的,比如无法取消 Promise
,错误需要通过回调函数捕获。
async 及 await
!
涉及面试题:async 及 await 的特点,它们的优点和缺点分别是什么?await 原理是什么?
一个函数如果加上 async
,那么该函数就会返回一个 Promise
js
async function test() {
return "1"
}
console.log(test()) // -> Promise {<resolved>: "1"}
async
就是将函数返回值使用 Promise.resolve()
包裹了下,和 then
中处理返回值一样,并且 await
只能配套 async
使用
js
async function test() {
let value = await sleep()
}
async
和 await
可以说是异步终极解决方案了,相比直接使用 Promise
来说,优势在于处理 then
的调用链,能够更清晰准确的写出代码,毕竟写一大堆 then
也很恶心,并且也能优雅地解决回调地狱问题。当然也存在一些缺点,因为 await
将异步代码改造成了同步代码,如果多个异步代码没有依赖性却使用了 await
会导致性能上的降低。
js
async function test() {
// 以下代码没有依赖性的话,完全可以使用 Promise.all 的方式
// 如果有依赖性的话,其实就是解决回调地狱的例子了
await fetch(url)
await fetch(url1)
await fetch(url2)
}
下面来看一个使用 await
的例子:
js
let a = 0
let b = async () => {
a = a + await 10
console.log('2', a) // -> '2' 10
}
b()
a++
console.log('1', a) // -> '1' 1
对于以上代码你可能会有疑惑,让我来解释下原因
- 首先函数
b
先执行,在执行到await 10
之前变量a
还是 0,因为await
内部实现了generator
,generator
会保留堆栈中东西,所以这时候a = 0
被保存了下来 - 因为
await
是异步操作,后来的表达式不返回Promise
的话,就会包装成Promise.reslove(返回值)
,然后会去执行函数外的同步代码 - 同步代码执行完毕后开始执行异步代码,将保存下来的值拿出来使用,这时候
a = 0 + 10
上述解释中提到了 await
内部实现了 generator
,其实 await
就是 generator
加上 Promise
的语法糖,且内部实现了自动执行 generator
。如果你熟悉 co 的话,其实自己就可以实现这样的语法糖。
常用定时器函数
!
涉及面试题:setTimeout、setInterval、requestAnimationFrame 各有什么特点?
异步编程当然少不了定时器了,常见的定时器函数有 setTimeout
、setInterval
、requestAnimationFrame
。我们先来讲讲最常用的setTimeout
,很多人认为 setTimeout
是延时多久,那就应该是多久后执行。
其实这个观点是错误的,因为 JS 是单线程执行的,如果前面的代码影响了性能,就会导致 setTimeout
不会按期执行。当然了,我们可以通过代码去修正 setTimeout
,从而使定时器相对准确
js
let period = 60 * 1000 * 60 * 2
let startTime = new Date().getTime()
let count = 0
let end = new Date().getTime() + period
let interval = 1000
let currentInterval = interval
function loop() {
count++
// 代码执行所消耗的时间
let offset = new Date().getTime() - (startTime + count * interval);
let diff = end - new Date().getTime()
let h = Math.floor(diff / (60 * 1000 * 60))
let hdiff = diff % (60 * 1000 * 60)
let m = Math.floor(hdiff / (60 * 1000))
let mdiff = hdiff % (60 * 1000)
let s = mdiff / (1000)
let sCeil = Math.ceil(s)
let sFloor = Math.floor(s)
// 得到下一次循环所消耗的时间
currentInterval = interval - offset
console.log('时:'+h, '分:'+m, '毫秒:'+s, '秒向上取整:'+sCeil, '代码执行时间:'+offset, '下次循环间隔'+currentInterval)
setTimeout(loop, currentInterval)
}
setTimeout(loop, currentInterval)
接下来我们来看 setInterval
,其实这个函数作用和 setTimeout
基本一致,只是该函数是每隔一段时间执行一次回调函数。
通常来说不建议使用 setInterval
。第一,它和 setTimeout
一样,不能保证在预期的时间执行任务。第二,它存在执行累积的问题,请看以下伪代码
js
function demo() {
setInterval(function(){
console.log(2)
},1000)
sleep(2000)
}
demo()
以上代码在浏览器环境中,如果定时器执行过程中出现了耗时操作,多个回调函数会在耗时操作结束以后同时执行,这样可能就会带来性能上的问题。
如果你有循环定时器的需求,其实完全可以通过 requestAnimationFrame
来实现
js
function setInterval(callback, interval) {
let timer
const now = Date.now
let startTime = now()
let endTime = startTime
const loop = () => {
timer = window.requestAnimationFrame(loop)
endTime = now()
if (endTime - startTime >= interval) {
startTime = endTime = now()
callback(timer)
}
}
timer = window.requestAnimationFrame(loop)
return timer
}
let a = 0
setInterval(timer => {
console.log(1)
a++
if (a === 3) cancelAnimationFrame(timer)
}, 1000)
首先 requestAnimationFrame
自带函数节流功能,基本可以保证在 16.6 毫秒内只执行一次(不掉帧的情况下),并且该函数的延时效果是精确的,没有其他定时器时间不准的问题,当然你也可以通过该函数来实现 setTimeout
。