JS 的异步遍历,你真的会写吗?

JavaScript013

JS 的异步遍历,你真的会写吗?,第1张

我们有时候需要遍历数组的元素,将它们传入到异步函数中执行,其中的异步写法容易写错,我们来看一下有哪些易错点。

假设我们有个异步方法 sleepPromise,形式如下:

这里为了方便演示,使用 setTimeout 写成了个 promise 形式的 sleep 方法。传入的 t 为延迟执行的时间,msg 为信息内容。

在实际开发中,异步方法可能是传入用户好友 id 查找数据库,获得简单的好友信息。

假设我们需要在下面代码的注释位置下方写一个异步便利实现。

通常前端一看到要遍历数组,就会用 forEach。如果你不够老道,可能会写出如下的实现:

输出结果为;

这种写法并不对,其实是将遍历写成了同步。

问题出在哪?出在 forEach 本身并不支持异步写法,你在 forEach 方法的前面加不加 await 关键字都是无效的,因为它的内部没有处理异步的逻辑。

forEach 是 ES5 的 API,要比 ES6 的 Promise 要早的多得多。为了向后兼容,forEach 以后也不会支持异步处理。

所以 forEach 的执行并不会阻塞 loopAsync 之后的代码,所以会导致阻塞失败,先输出 [end]。

使用普通的 for 循环写法,await 的外层函数就仍就是 loopAysnc 方法,就能正确保存阻塞代码。

但这里的问题是,这些异步方法的执行是 串行 的。可以看到总共执行了 6 s。

如果我们的这些请求是有顺序的依赖关系的,这样写是没问题。

但如果我们的场景是根据用户 id 数组从数据库中查找对应用户名,我们的时间复杂度就是 O(n) ,是不合理的。

此时我们需要改写为 并行 的异步,并且还要保证所有异步都执行完后才执行下一步。我们可以用 Promise.all()。

首先,我们需要根据 tasks 数组生成对应的 promise 对象数组,然后传入到 Promise.all 方法中执行。

这样,这些异步方法就会同时执行。当所有异步都执行完毕后,代码才往下执行。

输出结果如下:

3 秒就完事了,太强了。

前面说到 forEach 底层并没有实现异步的处理,才导致阻塞失效,那么我们其实不妨实现支持异步的简易 forEach。

并行实现:

串行实现:

用法:

简单总结一下。

一般来说,我们更常用 Promise.all 的并行执行异步的方法,常见于数据库查找一些 id 对应的数据的场景。

for 循环的串行写法适用于多个异步有依赖的情况,比如找最终推荐人。

forEach 则是纯粹的错误写法,除非是不需要使用 async/await 的情况。

说起JS的异步执行机制,如果百度一下,你首先会发现阮一峰的写过一篇关于异步机制的文章( http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/10/event-loop.html ),等你津津有味又一头雾水的看完,然后继续看百度的其他结果,然后会发现,阮一峰的这篇被另一个大牛朴灵给批判了

( http://www.360doc.com/content/14/1011/13/15077656_416048738.shtml )。

由此可见,关于异步执行机制到底是怎么回事,因为涉及到浏览器底层机制,所以不容易彻底了解清楚,就算是大牛阮一峰,也只是通过英文文献来了解,而且一知半解。我的这篇文章只是试图尽可能简单的描述一下JS的异步执行机制,坦白说,我现在并不能完全弄懂这个机制,所以也不能完全解释清这个机制,所以,如果我写的越严谨,就越容易出错,我只能简单但是较模糊的描述一下:

JS的运行环境是一个很复杂的环境,它里面有非常多的复杂的名词事物,用简单又不严谨的说法来说,运行环境里至少有下面这些事物:

有一个国外的web app,专门用来讲解异步事件的门道 Loupe ,这个更接近真实情况。为什么我不讲解这个?因为更复杂了,我们并不打算研究浏览器的底层,不是么?

然后说一下任务队列里的任务。所有任务可以分成两种,一种是同步任务(synchronous),另一种是异步任务(asynchronous)。同步任务指的是,靠主线程自己就可以执行完成的任务;异步任务指的是,主线程执行开始之后,需要靠主线程之外的线程才能完成的任务。由主线程决定是否要动用其他线程。以下内容,不再提栈,只说主线程。

现在说重点:

异步任务的执行机制是:

当主线程遇到一个异步任务,比如一个ajax请求,当主线程执行到 xhr.send() 的时候,这个send命令是立即执行的, 并不会像一些人想象的,拖到所有同步任务的最后面。 然后主线程向http线程发送指令,要求http线程向服务器发送请求。这里强调一下http线程,显然它不是主线程的一部分,因为它可以并发,如果你有100个ajax请求,每个都需要1秒钟,是不是http线程要花100秒呢?并不是,它会并发100个请求,总共耗时大约1.01秒就完成了。

主线程向以http线程为代表的几个线程发送指令之后,主线程就暂时不再管这个ajax任务了,而是去看任务队列里的下一个任务。

http线程发送了请求之后接收反馈,收到之后,形成一个新的事件(可以叫做“我收到啦!”事件),然后插入到回调函数队列中,因为回调函数队列的优先级很低,所以会排到总队列的最后面,其结果就是:主线程把同步任务都完成了,才开始执行异步事件的 回调 注意,并不是异步任务在全体同步任务结束之后才开始,而是异步任务的回调通常在全体同步任务结束之后才开始!异步任务跟异步任务的回调是两回事!是两个任务!一个鲜明的例子就是 setTimeout(fn, 1000) ,计时是从主线程遇到 setTimeout() 任务,然后分配给计时器线程,计时器线程开始干活的时候就开始计时了!只不过要1秒之后 fn 才执行! setTimeout() 和 fn 是两个任务! setTimeout() 是立即执行, fn 才是1秒之后执行。但是 setTimeout() 的执行,人眼是感受不到的,因为并没有什么地方有一个秒表告诉你 setTimeout() 开始执行了;而fn的执行,人眼能感受到,所以人们会错误的以为fn才是异步任务,其实fn并不是, fn 是个回调任务,往往 fn 是同步任务,比如 fn 可能是 console.log(123) ,这怎么会是异步任务。

所以,异步机制是浏览器的两个或以上常驻线程共同完成的,异步请求是JS主线程和其他某个线程共同完成的,JS的执行线程发起异步请求(这时浏览器会开一条新的HTTP请求线程来执行请求,这时JS自己的任务已完成,继续执行线程队列中剩下的其他任务),然后在未来的某一时刻"任务队列"线程监视到之前的发起的HTTP请求已完成, "任务队列"就会把完成事件插入到JS执行队列的尾部等待JS处理

最后专门说说定时触发(settimeout和setinterval)。

定时触发是由浏览器的定时器线程执行的定时计数, 然后在定时时间到达之后,定时器线程把定时处理函数的执行请求插入到JS回调队列的尾端。

这个1到底是100毫秒之后弹出,还是1000毫秒(或更多时间)后弹出呢?又或是1100毫秒之后弹出?

答案是,1000毫秒多一点点之后弹出。

原因:浏览器会先执行setTimeout,也就是开始计时,然后开始执行sometask,执行了1000毫秒,然后去回调队列里看回调任务,alert(1)早就恭候了,因为定时100毫秒之后alert(1)就可以执行了。所以,等1000毫秒的任务完成,1就会立即弹出,所以答案是1000毫秒多一点点之后弹出。

所以用这两个函数的时候,实际的执行时间是大于或等于指定时间的,不保证能准确定时的。

最后强调一下setInterval。比如我希望每100毫秒打印一个1。然后,又有极端情况,就是sometask耗时1000毫秒。你以为sometask结束之后会打出10个1么?并不会,只会打出1个1,因为setInterval第一次读秒结束之后,回调队列出现了一个alert(1),根据之前的理论,并不会执行。又过了100毫秒之后,计时器线程会去观察回调队列是不是已经有了alert(1),如果有,就不再往回调队列里加alert(1),目的就是为了避免回调叠加执行。

总之,你需要记住,异步任务就是主线程在任务队列里看到了这个任务,看了一眼之后就然后安排别的线程帮忙,然后主线程就忙别的去了,别的线程帮忙完事之后,再在队列末尾放一个新任务叫“帮忙完毕”,到此异步任务本身就完事。主任务看到“帮忙完毕”任务之后,就去执行回调,回调执行完,这个异步任务连同回调就全都完事。然后,如果并没有回调。。。没有就没有呗。