【面试题】聊聊 js 异步解决方案-CFANZ编程社区

前言

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");
});
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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');
})
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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))
  }
}
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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()
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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：

从 Pending 变为 Resolved
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);
}
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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();
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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();
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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();
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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。