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异步编程

2023-03-02

1|0一、什么是回调函数?回调函数有什么缺点?如何解决回调地狱问题?回调函数概念回调函数是一个作为变量传递给另一个函数的函数,它在主体函数执行完之后再执行回调函数特点你定义的你没有调用但是最终执行了回调函数可能的缺点层层嵌套的异步函数的操作叫做回调地狱容易写出回调地狱不能使用trycatch捕获错误

1|0一、什么是回调函数?回调函数有什么缺点?如何解决回调地狱问题?

  • 回调函数概念

    • 回调函数是一个作为变量传递给另一个函数的函数,它在主体函数执行完之后再执行
  • 回调函数特点

    • 你定义的
    • 你没有调用
    • 但是最终执行了
  • 回调函数可能的缺点

    层层嵌套的异步函数的操作叫做回调地狱

    • 容易写出回调地狱
    • 不能使用 try catch 捕获错误
    • 不能直接 return
  • 常见的回调函数

    • DOM事件回调函数
    • 定时器回调函数
    • ajax请求回调函数
    • 生命周期回调函数
  • 如何解决回调地狱

    • promise
    • async / await
    • generator

2|0二、异步编程的实现方式

2|11.回调函数的方式

  • 使用回调函数的方式有一个缺点是,多个回调函数嵌套的时候会造成回调函数地狱,上下两层的回调函数间的代码耦合度太高,不利于代码的可维护。

2|22.Promise的方式

  • 使用 Promise 的方式可以将嵌套的回调函数作为链式调用。但是使用这种方法,有时会造成多个 then 的链式调用,可能会造成代码的语义不够明确。

2|33.generator的方式

  • 它可以在函数的执行过程中,将函数的执行权转移出去,在函数外部还可以将执行权转移回来。当遇到异步函数执行的时候,将函数执行权转移出去,当异步函数执行完毕时再将执行权给转移回来。因此在 generator 内部对于异步操作的方式,可以以同步的顺序来书写。使用这种方式需要考虑的问题是何时将函数的控制权转移回来,因此需要有一个自动执行 generator 的机制,比如说 co 模块等方式来实现 generator 的自动执行。

2|44.async函数的方式

  • async 函数是 generator 和 promise 实现的一个自动执行的语法糖,它内部自带执行器,当函数内部执行到一个 await 语句的时候,如果语句返回一个 promise 对象,那么函数将会等待 promise 对象的状态变为 resolve 后再继续向下执行。因此可以将异步逻辑,转化为同步的顺序来书写,并且这个函数可以自动执行。

3|0三、对Promise的理解

在构造 Promise 的时候,构造函数内部的代码是立即执行的

  • Promise本身是同步的立即执行函数,当在executor中执行 resolve() 或者 reject() 的时候, 此时是异步操作,也就是说promise中函数体内部的非异步操作正常顺序执行,resolve() 和 reject() 异步操作为promise实例对象的返回结果,这个返回结果后面的then或者catch需要用,所以then和catch要放到异步任务中等待所有同步任务执行完毕之后再按顺序(或者如果有定时器,需要遵循定时器的时间)执行。

  • Promise是异步编程的一种解决方案,它是一个对象,可以获取异步操作的消息,他的出现大大改善了异步编程的困境,避免了地狱回调,它比传统的解决方案回调函数和事件更合理和更强大。所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。

  • Promise 对象是异步编程的一种解决方案,最早由社区提出。Promise 是一个构造函数,接收一个函数作为参数,返回一个 Promise 实例。一个 Promise 实例有三种状态,分别是pending、resolved 和 rejected,分别代表了进行中、已成功和已失败。实例的状态只能由 pending 转变 resolved 或者rejected 状态,并且状态一经改变,就凝固了,无法再被改变了。状态的改变是通过 resolve() 和 reject() 函数来实现的,可以在异步操作结束后调用这两个函数改变 Promise 实例的状态,它的原型上定义了一个 then 方法,使用这个 then 方法可以为两个状态的改变注册回调函数。这个回调函数属于微任务,会在本轮事件循环的末尾执行。

  • Promise的实例有三个状态

    当把一件事情交给promise时,它的状态就是Pending,任务完成了状态就变成了Resolved、没有完成失败了就变成了Rejected

    • Pending(进行中)
    • Resolved(已完成)
    • Rejected(已拒绝)
  • Promise的实例有两个过程

    一旦从进行状态变成为其他状态就永远不能更改状态了

    • pending -> fulfilled : Resolved(已完成)
    • pending -> rejected:Rejected(已拒绝)
  • Promise的特点

    • 对象的状态不受外界影响。promise对象代表一个异步操作,有三种状态,pending(进行中)、fulfilled(已成功)、rejected(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态,这也是promise这个名字的由来——“承诺”。
    • 一旦状态改变就不会再变,任何时候都可以得到这个结果。promise对象的状态改变,只有两种可能:从pending变为fulfilled,从pending变为rejected。这时就称为resolved(已定型)。如果改变已经发生了,你再对promise对象添加回调函数,也会立即得到这个结果。这与事件(event)完全不同,事件的特点是:如果你错过了它,再去监听是得不到结果的。
  • Promise的缺点

    • 无法取消Promise,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消
    • 如果不设置回调函数,Promise内部抛出的错误,不会反应到外部
    • 当处于pending状态时,无法得知目前进展到哪一个阶段(刚刚开始还是即将完成)

4|0四、Promise解决了什么问题

解决了地狱回调的问题

5|0五、Promise的基本用法

5|11.创建Promise对象

  • new Promise() 方法
  • promise.resolve() 方法
  • promise.reject() 方法

5|22.Promise方法

  • then() 方法
  • catch() 方法
  • all() 方法
  • race() 方法
  • finally() 方法

6|0六、Promise.all和Promise.race的区别的使用场景

6|11.Promise.all()

  • Promise.all可以将多个Promise实例包装成一个新的Promise实例。同时,成功和失败的返回值是不同的,成功的时候返回的是一个结果数组,而失败的时候则返回最先被reject失败状态的值。Promise.all中传入的是数组,返回的也是是数组,并且会将进行映射,传入的promise对象返回的值是按照顺序在数组中排列的,但是注意的是他们执行的顺序并不是按照顺序的,除非可迭代对象为空。需要注意,Promise.all获得的成功结果的数组里面的数据顺序和Promise.all接收到的数组顺序是一致的,这样当遇到发送多个请求并根据请求顺序获取和使用数据的场景,就可以使用Promise.all来解决。

6|22.Promise.race()

  • Promse.race就是赛跑的意思,意思就是说,Promise.race([p1, p2, p3])里面哪个结果获得的快,就返回那个结果,不管结果本身是成功状态还是失败状态。当要做一件事,超过多长时间就不做了,可以用这个方法来解决。

7|0七、对async/await 的理解

  • async/await其实是Generator 的语法糖,它能实现的效果都能用then链来实现,它是为优化then链而开发出来的。从字面上来看,async是“异步”的简写,await则为等待,所以很好理解async 用于申明一个 function 是异步的,而 await 用于等待一个异步方法执行完成。
  • async函数返回的是一个Promise 对象,如果在函数中 return 一个直接量,async 会把这个直接量通过 Promise.resolve() 封装成 Promise 对象,async 函数返回的是一个 Promise 对象,所以在最外层不能用 await 获取其返回值的情况下,当然应该用原来的方式:then() 链来处理这个 Promise 对象。

8|0八、await 到底在等什么

  • await后面必须是异步函数, await是在等待一个异步函数完成,而这个异步函数返回值可能时promise对象,也可能是其他值,而await 等待的就是就是异步函数的返回值。
    • 如果它等到的不是一个 Promise 对象,那 await 表达式的运算结果就是它等到的东西。
    • 如果它等到的是一个 Promise 对象,await 就忙起来了,它会阻塞在async函数之中且await后面的代码,等着 Promise 对象 resolve,然后得到 resolve 的值,作为 await 表达式的运算结果。

9|0九、async/await的优势

  • Promise 通过 then 链来解决多层回调的问题,而 async/await 来进一步优化promise的 then() 方法的多层调用。
  • Promise传递中间值⾮常麻烦,⽽async/await⼏乎是同步的写法,⾮常优雅 。
  • 错误处理友好,async/await可以⽤成熟的try/catch,Promise的错误捕获⾮常冗余。
  • 调试友好,Promise的调试很差,由于没有代码块,你不能在⼀个返回表达式的箭头函数中设置断点,如果你在⼀个.then代码块中使⽤调试器的步进(step-over)功能,调试器并不会进⼊后续的.then代码块,因为调试器只能跟踪同步代码的每⼀步。

10|0十、async/await 如何捕获异常

try...catch...

11|0十一、setTimeout、Promise、Async/Await 的区别

11|11.setTimeout

  • 定时器是异步任务,会将定时器中的代码放到异步任务中,待页面中所有同步任务执行完毕之后再执行异步任务队列。

    // 例如 console.log('script start') setTimeout(function () { console.log('setTimeout') }, 0) console.log('script end') // 输出顺序:script start --> script end --> setTimeout

11|22.Promise

  • Promise本身是同步的立即执行函数, 当在executor中执行resolve或者reject的时候, 此时是异步操作,会先执行promise中的同步任务,然后执行promise之外的同步操作(按照书写代码的先后顺序),而promise.then( )视为异步任务的方法,会加入到任务队列中,等待全部同步任务执行完毕再按顺序执行异步任务队列中的任务,promise后面的定时器也是异步函数,也要加入到异步函数队列中,即使定时器是0s,而且按照代码书写先后顺序,在任务队列中会排到then后面。

  • new Promise():类似于同步。先微任务( Promise、async / await )再宏任务( 定时器、Ajax、DOM事件 )

    // 例如 console.log('script start') let promise1 = new Promise(function (resolve) { console.log('promise1') resolve() console.log('promise1 end') }).then(function () { console.log('promise2') }) setTimeout(function () { console.log('setTimeout') }, 0) console.log('script end') // 输出顺序:script start --> promise1 --> promise1 end --> script end --> promise2 --> setTimeout

11|33.async / await

  • async函数为异步函数,返回的也是promise对象,所以说async函数也是立即执行函数,他里面的代码会按照顺序相继执行;但当有异步任务,且异步任务前面有await时,这时await若未等到异步任务的结果,会阻碍async里面且在await下面的代码(await后面紧跟着的异步任务会正常执行),执行async函数下面的代码直至await等到结果之后再执行它下面在async函数中的代码。

    // 例如 async function async1 () { console.log('async1 start') await async2() console.log('async1 end') } async function async2 () { console.log('async2') } console.log('script start') async1() console.log('script end') // 输出顺序:script start --> async1 start --> async2 --> script end --> async1 end

12|0十二、并发与并行的区别

12|11.并发

  • 并发是宏观概念,在一段时间内通过任务间的切换完成了这些任务,这种情况就可以称之为并发(指在同一时刻只能有一条指令执行,但多个进程指令被快速的轮换执行)。

12|22.并行

  • 并行是微观概念,指在同一时刻,有多条指令在多个处理器上同时执行。同时完成多个任务的情况就可以称之为并行。

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本文作者宇宙终极无敌超级爆炸究极飞天帅比暴龙战士的博客
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