JS 异步编程方法：6种方案

前言：

javascript语言的执行环境是"单线程"。也就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务，就必须排队，前面一个任务完成，在执行后面一个任务

这种模式虽然实现起来比较简单，执行环境相对单纯，但是只要一个任务耗时很长，后面的任务都必须排队等着，会拖延整个程序的执行。常见的浏览器无响应（假死），往往是因为莫一段javascript代码长时间运行（比如死循环），导致整个页面卡在这个地方，其他任务无法运行。

为了解决这个问题Javascript语言将任务的执行模式分成两种：同步和异步。我们在这里主要来说说 异步编程

一、回调函数

这是异步编程最基本的方法

假如有两个函数f1和f2，后者等待前者的执行结果。如果f1是一个很耗时的任务，可以考虑改写f1，把f2写成f1的回调函数。

function f1(callback) {
  setTimeout(function () {
     callback();
  },1000);
}
f1()f2;

采用这种方式，我们把同步操作变成了异步操作，f1不会堵塞程序的运行，相当于先执行程序的主要逻辑，将耗时的操作推迟执行。

回调函数：优点是简单、容易理解和部署。

              缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合（Coupling），流程会很混乱，而且每个任务只能指定一个回调函数。

二、事件监听

采用事件驱动模式。任务的执行不取决于代码的顺序，而取决与某个事件的发生。

以f1和f2为例。先为f1绑定事件

    f1.on('done', f2);
    function f1(){
　　　　setTimeout(function () {
　　　　　　// f1的任务代码
　　　　　　f1.trigger('done');
　　　　}, 1000);
　　}

f1.trigger(‘done’)表示，执行完成之后，立即触发done事件，从而开始执行f2.

事件监听：优点是可以绑定多个事件，每个事件可以指定多个回调函数，而且可以“去耦合”（Decoupling），有利于实现模块化。

              缺点是整个程序都要变成事件驱动型，运动流程会变得很不清晰。

三、发布/订阅

发布/订阅模式，又称观察者模式

我们假定，存在一个“信号中心”，某个任务执行完成，就向信号中心“发布”（publish）一个信号，其他任务可以向信号中心“订阅”（subcribe）这个信号，从而知道什么时候自己可以开始执行。

    //f2向信号中心Jquery订阅done信号
    jQuery.subscribe("done", f2);
    function f1(){
　　　　setTimeout(function () {
　　　　　　// f1的任务代码
           //发布done信号
　　　　　　jQuery.publish("done");
　　　　}, 1000);
　　}
　　//f2执行完成后，取消订阅
　　jQuery.unsubscribe("done", f2);

发布/订阅，性质与“事件监听类似”，但是明显优于后者，因为我们可以通过查看”消息中心“，了解存在多少信号，多少个订阅者，从而监听程序的运行。

四、Promises对象

Promises对象是CommonJs工作提出的一种规范，目的是为了异步编程提供统一接口

他的思想是每一个异步任务返回一个Promise对象，该对象有一个then方法，允许指定回调函数，比如f1的回调函数f2，可以写成：

    f1().then(f2);
　    function f1(){
　        //deferred对象就是jQuery的回调函数解决方案。
　　　　var dfd = $.Deferred();
　　　　setTimeout(function () {
　　　　　　// f1的任务代码
           //将dtd对象的执行状态从"未完成"改为"已完成"，从而触发done()方法
　　　　　　dfd.resolve();
　　　　}, 500);
       //返回promise对象 
       // deferred.promise()方法。它的作用是，在原来的deferred对象上返回另一个deferred对象，
       //后者只开放与改变执行状态无关的方法（比如done()方法和fail()方法），
       //屏蔽与改变执行状态有关的方法（比如resolve()方法和reject()方法），
       //从而使得执行状态不能被改变。
　　　　return dfd.promise;
　　}

    f1().then(f2).then(f3); //指定多个回调函数
    f1().then(f2).fail(f3); //指定发生错误时的回调函数

Promises对象这种方法优点在于，回调函数变成了链式写法，程序的流程可以看得很清楚，而且有一整套的配套方法，可以实现许多强大的功能。

五、生成器函数 Generator/yield

Generator函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案。

yield表达式可以暂停函数执行，next方法用于恢复函数执行，这使得Generator函数非常适合将异步任务同步化。
yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined。next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。
每个yield返回的是｛value:yield返回的值，done:true/false(执行状态)｝

    function *generatorDemo() {
     yield 'hello';
     yield 1 + 2;
     return 'ok';
    }
     
    var demo = generatorDemo()
     
    demo.next()  // { value: 'hello', done: false } 
    demo.next()  // { value: 3, done: false } 
    demo.next()  // { value: 'ok', done: ture } 
    demo.next()  // { value: undefined, done: ture }
      

Generator并不是为异步而设计出来的，它还有其他功能（对象迭代、控制输出、部署Interator接口…）

六、async/await 函数的实现

async是“异步”的意思，而 await 是等待的意思。所以应该很好理解 async 用于申明一个 异步的function （实际上是asnyc function 对象）

await 用于等待一个异步任务执行完成的结果，并且await只等出现在 async 函数中

一个函数如果加上 asnyc，那么该函数就会返回一个 Promise

async function async1() {
  return "1"
}
console.log(async1()) // -> Promise {<resolved>: "1"}

async函数返回的是一个 Promise 对象，可以使用 then 方法添加回调函数，async 函数内部 return 语句返回的值，会成为 then 方法回调函数的参数。当函数执行的时候，一旦遇到await就会先返回，等到异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句。
1.await命令后面返回的是 Promise 对象，运行结果可能是rejected，所以最好把await命令放在try…catch代码块中。

    async function test(){
           let newTime
            = await new Promise((resolve,reject)=>{//这里等待异步返回结果，再继续向下执行
       let time = 3000;     
       setTimeout(()=>{
          resolve(time);
       },time)
       })
   console.log(newTime+'毫秒后执行');
   let content = 'test';
   console.log(content);      //3s后，先输出  “3000毫秒后执行”，再输出 "test"
    }
   test()

总结：

简简单单的六种方法：

js 异步编程的进化史：callback -> promise -> generator -> asnyc + await