javascript實現異步的幾種方法(一)
你可能知道,Javascript語言的執行環境是"單線程"(single thread)。
所謂"單線程",就是指一次只能完成一件任務。如果有多個任務,就必須排隊,前面一個任務完成,再執行後面一個任務,以此類推。
這種模式的好處是實現起來比較簡單,執行環境相對單純;壞處是只要有一個任務耗時很長,後面的任務都必須排隊等著,會拖延整個程序的執行。常見的瀏覽器無響應(假死),往往就是因為某一段Javascript代碼長時間運行(比如死循環),導致整個頁面卡在這個地方,其他任務無法執行。
為了解決這個問題,Javascript語言將任務的執行模式分成兩種:同步(Synchronous)和異步(Asynchronous)。
"同步模式"就是上一段的模式,後一個任務等待前一個任務結束,然後再執行,程序的執行順序與任務的排列順序是一致的、同步的;"異步模式"則完全不同,每一個任務有一個或多個回調函數(callback),前一個任務結束後,不是執行後一個任務,而是執行回調函數,後一個任務則是不等前一個任務結束就執行,所以程序的執行順序與任務的排列順序是不一致的、異步的。
"異步模式"非常重要。在瀏覽器端,耗時很長的操作都應該異步執行,避免瀏覽器失去響應,最好的例子就是Ajax操作。在服務器端,"異步模式"甚至是唯一的模式,因為執行環境是單線程的,如果允許同步執行所有http請求,服務器性能會急劇下降,很快就會失去響應。
本文總結了"異步模式"編程的4種方法,理解它們可以讓你寫出結構更合理、性能更出色、維護更方便的Javascript程序。
一、回調函數
這是異步編程最基本的方法。
假定有兩個函數f1和f2,後者等待前者的執行結果。
f1();
f2();
如果f1是一個很耗時的任務,可以考慮改寫f1,把f2寫成f1的回調函數。
function f1(callback){ setTimeout(function () { // f1的任務代碼 callback(); }, 1000); }
執行代碼就變成下面這樣:
f1(f2);
采用這種方式,我們把同步操作變成了異步操作,f1不會堵塞程序運行,相當於先執行程序的主要邏輯,將耗時的操作推遲執行。
回調函數的優點是簡單、容易理解和部署,缺點是不利於代碼的閱讀和維護,各個部分之間高度耦合(Coupling),流程會很混亂,而且每個任務只能指定一個回調函數。
二、事件監聽(這個代碼還沒有實現)
另一種思路是采用事件驅動模式。任務的執行不取決於代碼的順序,而取決於某個事件是否發生。
還是以f1和f2為例。首先,為f1綁定一個事件(這裏采用的jQuery的寫法)。
f1.on(‘done‘,f2);
上面這行代碼的意思是,當f1發生done事件,就執行f2。然後,對f1進行改寫:
function f1(){ setTimeout(function () { // f1的任務代碼 f1.trigger(‘done‘); }, 1000); }
f1.trigger(‘done‘)表示,執行完成後,立即觸發done事件,從而開始執行f2。
這種方法的優點是比較容易理解,可以綁定多個事件,每個事件可以指定多個回調函數,而且可以"去耦合"(Decoupling),有利於實現模塊化。缺點是整個程序都要變成事件驅動型,運行流程會變得很不清晰。
三、發布/訂閱
上一節的"事件",完全可以理解成"信號"。
我們假定,存在一個"信號中心",某個任務執行完成,就向信號中心"發布"(publish)一個信號,其他任務可以向信號中心"訂閱"(subscribe)這個信號,從而知道什麽時候自己可以開始執行。這就叫做"發布/訂閱模式"(publish-subscribe pattern),又稱"觀察者模式"(observer pattern)。
這個模式有多種實現,下面采用的是Ben Alman的Tiny Pub/Sub,這是jQuery的一個插件。
首先,f2向"信號中心"jQuery訂閱"done"信號。
jQuery.subscribe("done", f2);
然後,f1進行如下改寫:
function f1(){ setTimeout(function () { // f1的任務代碼 jQuery.publish("done"); }, 1000); }
jQuery.publish("done")的意思是,f1執行完成後,向"信號中心"jQuery發布"done"信號,從而引發f2的執行。
此外,f2完成執行後,也可以取消訂閱(unsubscribe)。
jQuery.unsubscribe("done", f2);
這種方法的性質與"事件監聽"類似,但是明顯優於後者。因為我們可以通過查看"消息中心",了解存在多少信號、每個信號有多少訂閱者,從而監控程序的運行。
var shoeObj = {};//定義發布者 shoeObj.list = [];//緩存訂閱者的回掉函數 //增加訂閱者 shoeObj.subscribe = function(fn){ shoeObj.list.push(fn);//存儲訂閱者的回調函數 } //取消訂閱 shoeObj.unsubscribe = function(fn){ for (var i = 0; i < shoeObj.list.length; i++) { var element = shoeObj.list[i]; if (element == fn) { shoeObj.list.splice(i,1); } } } //發布消息 shoeObj.trigger = function(){ for (var index = 0; index < shoeObj.list.length; index++) { var fn = shoeObj.list[index]; fn.apply(this,arguments) } } //f2函數訂閱 function f2(){ console.log(‘f2‘) } shoeObj.subscribe(f2) //f3函數訂閱 function f3(){ console.log(‘f3‘) } shoeObj.subscribe(f3) //f1函數在合適的時候發布f2,f3 function f1(){ setTimeout(function(){ console.log(‘f1‘) shoeObj.trigger()//發布 },1000) } f1(); // 還可以取消訂閱 shoeObj.unsubscribe(f3); f1();
javascript實現異步的幾種方法(一)