目前需求涉及大量的非同步操作,實際的頁面越來越傾向於單一頁面應用程式。以後可以使用backbone、angular、knockout等框架,但是關於非同步程式設計的問題是首先需要面對的問題。隨著node的興起,非同步程式設計成為一個非常熱門的話題。經過一段時間的學習和實踐,對非同步程式設計的一些細節進行總結。
1.非同步程式設計的分類
解決非同步問題方法大致包含:直接回呼、pub/sub模式(事件模式)、非同步程式庫控制庫(例如async、when)、promise、Generator等。
1.1 回呼函數
回呼函數是常用的解決非同步的方法,經常接觸和使用到,易於理解,並且在函式庫或函數中非常容易實現。這種也是大家接使用非同步程式設計常用來的方法。
但是回呼函數的方式有以下的問題:
1. 可能形成萬惡的巢狀金字塔,程式碼不容易閱讀;
2. 只能對應一個回呼函數,在許多場景中成為一個限制。
1.2 pub/sub模式(事件)
此模式又稱為事件模式,是回呼函數的事件化,在jQuery等類別庫中非常常見。
事件發布訂閱者模式本身並無同步與非同步呼叫的問題,但在node中,emit呼叫多半是伴隨事件循環而異步觸發的。此模式常用來解耦業務邏輯,事件發布者無須關注註冊的回呼函數,也不用關注回呼函數的個數,資料通過訊息的方式可以很靈活的傳遞。
此模式的優點是:1. 方便理解;2. 不再侷限於一個回呼函數。
不好的地方時: 1. 需要藉助類別庫;2. 事件與回呼函數的順序很重要
var img = document.querySelect(#id);
img.addEventListener('load', function() {
// 圖片載入完成
......
});
img.addEventListener('error', function() {
// 出問題了
......
});
上述程式碼有兩個問題:
a. img實際上已載入完成,此時才綁定load回呼函數,結果回呼函數,結果回呼不會執行,但仍希望執行此對應回呼函數。
var img = document.querySelect(#id);
function load() {
...
}
if(img.complete) {
load();
} else {
img.addEventListener('load', load);
}
img.addEventListener('error', function() {
// 出問題了
......
});
b. 無法很好處理存在異常
結論:事件機制最適合處理同一個物件上反覆發生的事情,不需要考慮當綁定回呼函數之前事件發生的情況。
1.3 非同步控制庫
目前的非同步資料庫主要有Q、when.js、win.js、RSVP.js等。
這些函式庫的特點是程式碼是線性的,可以從上到下完成書寫,符合自然習慣。
不好的地方也是風格各異,不便於閱讀,增加學習成本。
1.4 Promise
Promise翻譯成中文為承諾,個人理解是非同步完成之後,就會給外在一個結果(成功或失敗),並承諾結果不再改變。換句話說是Promise反應了一個操作的最終回傳結果值(A promise represents the eventual value returned from the single completion of an operation)。目前Promise已經引進到ES6規範裡面,Chrome、firefox等高階瀏覽器已經在內部實作了這個原生方法,使用起來相當方便。
以下由下列幾個面向解析Promise的特性:
1.4.1 狀態
包含三種狀態:pending、fulfilled、rejected,三種狀態只能發生兩種轉換(從pending--->fulfilled、pending—>rejected),且狀態的轉換僅能發生一次。
1.4.2 then方法
then方法用於指定非同步事件完成之後的回呼函數。
這個方法可以說是Promise的靈魂方法,這個方法讓Promise充滿了魔法。有以下幾個具體表現:
a) then方法返回Promise。這樣就實現了多個非同步操作的串行操作。
關於上圖黃圈1的對value的處理是Promise裡面較為複雜的一個地方,value的處理分為兩種情況:Promise物件、非Promise物件。
當value 不是Promise類型時,直接將value作為第二個Promise的resolve的參數值即可;當為Promise類型時,promise2的狀態、參數完全由value決定,可以認為promsie2完全是value的傀儡,promise2只是連接不同非同步的橋樑。
Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
return new Promise(function(resolve,reject) { //此處的Promise標示為promise2
句柄({
onFulfilled: onFulfilled,
onRejected: onRejected,
解:解,
拒絕:拒絕
})
});
}
函數句柄(延遲){
varhandleFn;
if(state === '完成') {
handleFn = deferred.onFulfilled;
} else if(state === '拒絕') {
handleFn = deferred.onRejected;
}
var ret = handleFn(value);
deferred.resolve(ret);
}
函數解析(val){
if(val && typeof val.then === '函數') {
val.then(解決); 地
返回;
}
if(callback) {
回呼(val);
}
}
b)實現了多種不同非同步程式庫之間的轉換。
在非同步中存在一個叫thenable的對象,就是指帶有then方法的對象,只要有一個對象對象帶有then方法,就可以進行轉換,例如:
複製程式碼
程式碼如下:
var deferred = $('aa.ajax'); // !!deferred.then === true
var P = Promise.resolve(deferred);
p.then(......)
1.4.3 commonJS Promise/A 規範
目前關於Promise的規範存在Promise/A和Promise/A規範,顯示關於Promise的實作是相當複雜的。
複製程式碼
程式碼如下:
then(fulfilledHandler,rejectedHandler,progressHandler)
1.4.4 注意事項
一個Promise裡面的回呼函數是共享value的,結果處理中value作為參數傳遞給對應的回呼函數,如果value是對象,那就要小心不要輕易修改value的值。
複製程式碼
程式碼如下:
var p = Promise.resolve({x: 1});
p.then(函數(val) {
console.log('第一次回呼:' val.x );
});
p.then(函數(val) {
console.log('第二次回呼:' val.x)
})
// 第一個回呼:1
// 第二個回呼: 2
1.5 Generator
以上的所有方法都是基於回呼函數來完成非同步操作的,無非是對回呼函數進行封裝而已。 ES6裡面提出了Generator,增加了解決非同步操作的途徑,不再依據回呼函數來完成。
Generator最大的特色是可實現函數的暫停、重啟,而這個特性非常有利於解決非同步操作。將Generator的暫停與promise的異常處理結合起來,可以比較優雅地解決非同步程式設計問題。具體實現參考:Kyle Simpson
2. 非同步程式設計存在的問題
2.1 異常處理
a) 非同步事件包含兩個環節:發出非同步請求、結果處理,這兩個環節透過event loop連結。那麼try catch來進行異常捕捉的時候就需要分開來捕捉。
try {
asyncEvent(callback);
} catch(err) {
......
}
上述程式碼是無法捕捉callback裡面的異常,只能取得發出請求環節的異常。這樣就存在問題:假如請求的發出和請求的處理是兩個人完成的,那麼在異常處理的時候就存在問題?
b)promise實現異常的傳遞,這帶來一些好處,並在實際專案中確保程式碼不會被阻塞。但是如果非同步事件比較多的時候,不容易找出到底是那個非同步事件產生了異常。
// 場景描述: 在CRM裡面展示價格的警報訊息,其中包含競對的訊息。但是取得競對的資訊時間比較長,後端為了避免慢查詢,就把一筆記錄拆成兩塊分別獲取。
// 第一步:取得價格警報訊息,除了競對訊息
function getPriceAlarmData() {
return new Promise(function(resolve) {
Y.io(url, {
method: 'get',
data: params,
on: function() {
success: function(id, data) {
resolve(alarmData);
}
}
});
});
}
// 拿到警報訊息後,在去獲取競對訊息
getPriceAlarmData().then(function(data) {
// 資料渲染,除了競對資訊
render(data);
return new Promise(function(resolve) {
Y.io(url, {
method: 'get',
data: {alarmList: data},
on: function() {
success: function(id, compData) {
resolve(compData);
}
}
});
});
}) // 取得所有資料後進行競對資訊的渲染
.then(function(data) {
// 渲染競對資訊
render(data)
}, function(err) {
// 異常處理
console.log(err);
});
可以將上述程式碼轉換成如下:
try{
// 取得競對以外的警報資訊
var alarmData = alarmDataExceptCompare();
render(alarmData);
// 根據警報資訊查詢競對資訊
var compareData = getCompareInfo(alarmData);
render(compareData);
} catche(err) {
console.log(err.message);
}
在上述例子中把異常處理放到最後進行處理,這樣當其中存在某個環節出現異常,我們無法準確知道到底是哪個事件產生的。
2.2 jQuery.Deferred 的問題
jQuery中也實現了非同步操作,但是在實作上不符合promise/A 規範,主要表現在以下幾個方面:
a. 參數的個數:標準的Promise只能接受一個參數,而jQuery中則可以傳遞多個參數
function asyncInJQuery() {
var d = new $.Deferred();
setTimeout(function() {
d.resolve(1, 2);
}, 100);
return d.promise()
}
asyncInJQuery().then(function(val1, val2) {
console.log('output: ', val1, val2);
});
// output: 1 2
b. 結果處理中異常的處理
function asyncInPromise() {
return new Promise(function(resolve) {
setTimeout(function() {
var jsonStr = '{"name": "mt}';
resolve(jsonStr);
}, 100);
});
}
asyncInPromise().then(function(val) {
var d = JSON.parse(val);
console.log(d.name);
}).then(null, function(err) {
console.log('show error: ' err.message);
});
// show error: Unexpected end of input
function asyncInJQuery() {
var d = new $.Deferred();
setTimeout(function() {
var jsonStr = '{"name": "mt}';
d.resolve(jsonStr);
}, 100);
return d.promise()
}
asyncInJQuery().then(function(val) {
var d = JSON.parse(val);
console.log(d.name);
}).then(function(v) {
console.log('success: ', v.name);
}, function(err){
console.log('show error: ' err.message);
});
//Uncaught SyntaxError: Unexpected end of input
從中可以看出,Promise對回呼函數進行了結果處理,可以捕捉回呼函數執行過程中的異常,而jQuery.Deferred卻不可以。