异步调用就像是接水管,相互缠绕的管道越多,就越容易漏水。如何将水管巧妙连通,使整个系统有足够的弹性,需要去认真思考 🤔
对于 JavaScript 异步的理解,不少人感到过困惑:Js 是单线程的,如何做到异步的呢?实际上,Js 引擎通过混用 2 种内存数据结构:栈和队列,来实现的。栈与队列的交互也就是大家所熟知的 Js 事件循环~~
举个栗子🌰
function fooB(){ console.log('fooB: called'); } function fooA(){ fooB(); console.log('fooA: called'); } fooA(); // -> fooB: called // -> fooA: called
Js 引擎解析如下:
1. push fooA to stack <stack> |fooA| <- push 2. push fooB to stack <stack> |fooB| <- push |fooA| 3. pop fooB from stack and execute <stack> |fooB| <- pop |fooA| // -> fooB: called <stack> |fooA| 4. pop fooA from stack and execute <stack> |fooA| <- pop // -> fooA: called <stack> | | <- stack is empty
从以上代码可以看出,fooA
、fooB
两个同步函数都被压入 栈 中,那么什么样的函数会被放入 队列 中呢?
当然就是包含异步操作的函数了:
- setTimeout
- setInterval
- promise
- ajax
- DOM events
举个栗子🌰
function fooB(){ setTimeout(()=>console.log('API call B')); console.log('fooB: called'); } function fooA(){ setTimeout(()=>console.log('API call A')); fooB(); console.log('fooA: called'); } fooA(); // -> fooB: called // -> fooA: called // -> API call A // -> API call B
Js 引擎解析如下:
1. push fooA to stack <stack> |fooA| <- push 2. push 'API call A' to queue <queue>|'API call A'| <- push 3. push fooB to stack <stack> |fooB| <- push |fooA| 4. push 'API call B' to queue <queue>|'API call A'|'API call B'| <- push 5. pop fooB from stack and execute <stack> |fooB| <- pop |fooA| // -> fooB: called <stack> |fooA| 6. pop fooA from stack and execute <stack> |fooA| <- pop // -> fooA: called <stack> <- stack is empty | | 7. pop 'API call A' from queue and execute <queue>|'API call A'| <- pop |'API call B'| // -> API call A <queue>|'API call B'| 8. pop 'API call B' from queue and execute <queue>|'API call B'| <- pop // -> API call B <queue>| | <- queue is empty
gif 动图释义如下:
通过简单的回顾 Js 内存中栈和队列是如何交互后(没有细说微任务、宏任务),再看目前我们是如何去组织这种交互的~
没错,就是以下 3 种组织方式,也是本篇核心重点:
- Callback
- Promise
- Observer
Callback=>Promise=>Observer,后一个都是基于前一个的演进~
Callback
怎么理解 Callback ?以打电话给客服为例,有两种选择:
- 排队等待客服接听;
- 选择客服有空时回电给你。
第 2 种选择就是 JavaScript Callback 回调模式,在等待客服回复的同时,可以做其它事情,一旦客服有空,会主动回电给你~
function success(res){ console.log("API call successful"); } function fail(err){ console.log("API call failed"); } function callApiFoo(success, fail){ fetch(url) .then(res => success(res)) .catch(err => fail(err)); }; callApiFoo(success, fail);
Callback 缺点是:嵌套调用会形成回调地狱,如下;
callApiFooA((resA)=>{ callApiFooB((resB)=>{ callApiFooC((resC)=>{ console.log(resC); }), fail); }), fail); }), fail);
Promise
众所周知,Promise 就是来解决回调地狱的~
function callApiFooA(){ return fetch(url); // JS fetch method returns a Promise } function callApiFooB(resA){ return fetch(url+'/'+resA.id); } function callApiFooC(resB){ return fetch(url+'/'+resB.id); } callApiFooA() .then(callApiFooB) .then(callApiFooC) .catch(fail)
与此同时,Promise 还提供了很多其它更具扩展性的解决方案,比如 Promise.all
、Promise.race
等;
// Promise.all:并发执行,全部变为 resolve 或 有 reject 状态出现的时候,它才会去调用 .then 方法;
function callApiFooA(){ return fetch(urlA); } function callApiFooB(){ return fetch(urlB); } function callApiFooC([resA, resB]){ return fetch(url+'/'+resA.id+'/'+resB.id); } function callApiFooD(resC){ return fetch(url+'/'+resC.id); } Promise.all([callApiFooA(), callApiFooB()]) .then(callApiFooC) .then(callApiFooD) .catch(fail)
Promise 让代码看起来更简洁,但是演进还没结束;如果想处理复杂的数据流,用 Promise 将会很麻烦......
Observer
处理多个异步操作数据流是很复杂的,尤其是当它们之间相互依赖时,我们必须以更巧妙的方式将它们组合;Observer 登场!
observer 创建(发布)需更改的数据流,subscribe 调用(订阅消费)数据流;以 RxJs 举例:
function callApiFooA(){ return fetch(urlA); } function callApiFooB(){ return fetch( urlB ); } function callApiFooC( [resAId, resBId] ){ return fetch(url +'/'+ resAId +'/'+ resBId); } function callApiFooD( resC ){ return fetch(url +'/'+ resC.id); } Observable.from(Promise.all([callApiFooA() , callApiFooB() ])).pipe( map(([resA, resB]) => ([resA.id, resB.id])), // <- extract ids switchMap((resIds) => Observable.from(callApiFooC( resIds ) )), switchMap((resC) => Observable.from(callApiFooD( resC ) )), tap((resD) => console.log(resD)) ).subscribe();
详细过程:
- Observable.from 将一个 Promises 数组转换为 Observable,它是基于 callApiFooA 和 callApiFooB 的结果数组;
- map — 从 API 函数 A 和 B 的 Respond 中提取 ID;
- switchMap — 使用前一个结果的 id 调用 callApiFooC,并返回一个新的 Observable,新 Observable 是 callApiFooC( resIds ) 的返回结果;
- switchMap — 使用函数 callApiFooC 的结果调用 callApiFooD;
- tap — 获取先前执行的结果,并将其打印在控制台中;
- subscribe — 开始监听 observable;
Observable是多数据值的生产者,它在处理异步数据流方面更加强大和灵活,它在 Angular 等前端框架中被使用~~
敲!这写法,这模式不就是函数式编程中的函子吗?Observable 就是被封装后的函子,不断传递下去,形成链条,最后调用 subscribe 执行,也就是惰性求值,到最后一步才执行、消费!
这样做有何好处?
核心原因就是分离创建(发布) 和 调用(订阅消费)!
再举个栗子 🌰
var observable = Rx.Observable.create(function (observer) { observer.next(1); observer.next(2); observer.next(3); setTimeout(() => { observer.next(4); observer.complete(); }, 1000); }); console.log('just before subscribe'); observable.subscribe({ next: x => console.log('got value ' + x), error: err => console.error('something wrong occurred: ' + err), complete: () => console.log('done'), }); console.log('just after subscribe');
observable 发布(同步地)1
, 2
, 3
三个值;1秒之后,继续发布4
这个值,最后结束;
subscribe 订阅,调用执行;subscription.unsubscribe() 可以在过程中中止执行;
控制台打印结果:
just before subscribe got value 1 got value 2 got value 3 just after subscribe got value 4 done
小感:Js 异步处理演进分为 3 个阶段:Callback=>Promise=>Observer,重点理解也就是 Observer,Observer 就像是函数编程的函子,封装、传递链、延迟执行,几乎一摸一样,不过它更加强调发布和订阅的思想!分割函数的创建和执行为两个独立的域,对于弹性组装异步水管至关重要!!
以上! 后续会带来 Rx.js Observer 实战~~ 之前的文章就提过,惰性求值似乎能连接 js 最重要的闭包和异步两个要点,现在看来更是如此,敬请期待~~
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我是掘金安东尼,公众号同名,日拱一卒、日掘一金,再会~
本篇参考: