JS 异步编程模型

再理解 js 异步编程时，我们先再心中想一下为什么 js 语言会引入异步任务？异步到底解决了哪些问题？理解了这些之后，我们才能更好地运行异步编程思想去书写我们的业务代码逻辑。。。下面写一下个人对异步模型的理解

JS 中的任务

所谓 js 中的任务，通俗点我们可以理解为等待运行的 js 代码（这里不搞那些专业术语），到此我们可以分为顺序立即执行的代码（同步任务），以及非立即顺序执行的代码（异步任务）。

• 两种任务分析

同步任务有个特点，就是顺序执行，代码被编译解析后按照既定的顺序去一步一步执行，这种执行方式效率高吗？视情况而定。如果碰到一串耗时代码，意味着此代码段后面的代码需要等待该代码执行完毕他才能执行，这固然是不行的（代码运行被堵塞了）；所以此时便引入异步的概念，我们把这段耗时任务扔给其他执行器（或者说线程）去处理，我们
只需要获取其他执行器处理后的结果，让结果代码滞后执行，或者说到相应的时机去执行（怎么去判断时机，发布订阅，先不说了）让主线程继续执行其同步任务，这样效率是不是提高了，至少不会发生代码堵塞的问题了吧：）

• js 中异步任务

引入异步任务是为了提高代码执行的效率和速度，我觉得这只是结果的一部分。为什么呢？个人理解还是 js 这门语言的缺陷，js 作为一种单线程语言，意味着它在处理 多任务并发时 没有了多线程语言（如 java）的优势，一个主线程下代码只得一行行执行咯；cpu 的多核能力也不能完全发挥啊，emm...
所以异步任务的引入 一定程度上也提升了 js 在处理多任务的能力吧。其实吧，js 中异步任务（如网络请求，定时器，事件监听等）是浏览器的其他进程 / 线程 为 js 主线程分担了处理多任务的压力，浏览器其他进程 / 线程将异步任务处理后结果扔到 js 的事件循环机制的任务队列里，那么这里必然涉及到
进程 / 线程间的通信，一定程度上也是会损耗部分效率的

• 所以为什么引入异步？异步解决的问题？

宏观上来说：提升 js 代码执行效率，怎么就提高了？思考一下
    提升 js 处理多任务的能力，怎么去提升？思考一下

js 如何实现异步机制

前面提到异步任务的概念：非立即执行的代码，当然是不完全准确的啦，
js 中的异步任务会被放到任务队列（task queue）的任务，通过 js 事件循环机制（其实就是 js 主线程一直轮询访问任务队列）；
“ 任务队列 ” 会通知 js 主线程，当某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程的执行栈执行；

所以异步任务的特点之一是存在一种等待状态，滞后执行；那么 js 怎么来实现异步模式呢？

执行栈 + 任务队列

那么 js 中到底哪些才是异步任务呢？有具体规范吗？没找到明确的规范
个人理解：凡是被放到事件队列里的任务就是异步任务，这些任务与运行环境相关
而执行栈只是作为任务的消费者而已，真正生产异步任务的生产者是：浏览器那些 DOM API，网络线程，计时器线程；node 环境下的事件等。。。

js 实现异步编程的方式

异步编程为了啥？当然是为了更快的执行代码任务啊，怎么做？那代码为什么慢呢？任务太多了呀，所以我们要对任务进行合理拆分

1. 回调函数

f1(); // f1 为耗时任务
f2(); // f2 依赖 f1 的结果

function f1(cb) {setTimeout(() => {
        // f1 的逻辑代码
        //。。。cb()})
}
f1(f2) // f1 被转化为异步任务，f2 在它之后执行

回调的方式代码耦合性太强，也不能捕获异常 try catch

2. 事件监听

事件监听的本质在于 事件状态驱动，触发回调，把阮老师的 demo 实现了一下

const EVENT = {};

Function.prototype.on = function (eventName, cb) {EVENT[eventName] = cb;
};

Function.prototype.trigger = function (eventName) {EVENT[eventName]();};

function f1() {setTimeout(() => {console.log("f1 start");
    // 触发事件
    f1.trigger('done')
  }, 1000);
}

function f2() {console.log("f2");
}

f1.on("done", f2); // 添加监听
f1()

实现了功能解耦，其实还是依靠回调函数，只不过触发方式变化了，不是直接嵌套在上一步任务里执行了

3. 发布订阅

发布订阅基于事件监听，发布者和订阅者通过一个事件中心进行通信, 并且实现了多个事件解耦

/**
 * 发布订阅方式
 * 维护一个事件中心进行通信
 */

const event = {
  // 事件中心
  eventList: [],

  // 订阅事件, 添加一个回调逻辑
  on(type, fn) {if (!this.eventList[type]) {this.eventList[type] = [];}
    this.eventList[type].push(fn);
  },

  // 发布事件, 遍历事件列表，去执行所有事件
  emit(type, ...args) {const cbList = this.eventList[type];
    if (!cbList || cbList.length === 0) return;

    cbList.forEach((cb) => {cb.apply(event, args);
    });
  },
};

let data = {};

// 我们可以订阅多个事件, 并且相比回调, 订阅结合发布完全解耦了, 两者并有关联性
event.on("change", (data) => {
  // 订阅者 1 的逻辑
  console.log("订阅者 1: data obj change", data);
});

event.on("change", (data) => {
  // 订阅者 2 的逻辑
  if (Object.keys(data).length === 2) {console.log('订阅者 2: data s 数据有两个了', data)
  }
});

// 发布事件: 我们可以等待数据状态发生变化或者 异步执行完去发布
setTimeout(() => {
  data.name = 'huhua'
  // 发布者, 我想在哪发就在哪发
  event.emit('change', data)
}, 1000);

setTimeout(() => {
  data.age = '26'
  event.emit('change', data)
}, 2000);

既然说到了发布订阅, 我们顺便理解一下观察者模式

vue 源码中不是用到了吗 … 那我们动手写写, 看看发布订阅和观察者模式的区别

/**
 * 观察者模式的简易实现
 * 观察者对象:   需要在被观察者状态变化时触发更新逻辑
 * 被观察者对象: 需要收集所有的对自己进行观测的观察者对象
 */

// 被观察者
// 对于一个被观察的人来说: 我要知道是哪些人在观察我, 我的状态怎么样
class Sub {constructor(name) {
    this.name = name;
    this.state = "pending";
    this.observer = []; // 存放所有观察者的集合}

  // 添加观察者
  add(ob) {this.observer.push(ob);
  }
  // 更改状态
  setState(newState) {
    this.state = newState;
    // 状态改了不得告诉所有观察者啊, 其实就是执行观察者对象的更新函数
    this.notify();}
  // 通知
  notify() {this.observer.forEach((ob) => ob && ob.update(this));
  }
}

// 观察者
class Observer {constructor(name) {this.name = name;}

  update(sub) {
    console.log(` 观察者 ${this.name} 已收到被观察者 ${sub.name}状态改变了: ${sub.state}`
    );
  }
}

let sub = new Sub('学生小麦')

let ob1 = new Observer('语文老师')
let ob2 = new Observer('数学老师')
let ob3 = new Observer('英语老师')

// 与发布订阅不同的是, 这里被观察者需要添加所有的观察者对象, 以便在自己状态改变时去执行观察者的更新逻辑
// 二者有关联关系, 我要知道我被谁观察

// 发布订阅中, 发布者和订阅者之间没有关联关系, 通过事件中心来管理
// 订阅不需要知道谁去发布
sub.add(ob1)
sub.add(ob2)
sub.add(ob3)

sub.setState('fulfilled')
// 观察者语文老师 已收到被观察者学生小麦状态改变了: fulfilled
// 观察者数学老师 已收到被观察者学生小麦状态改变了: fulfilled
// 观察者英语老师 已收到被观察者学生小麦状态改变了: fulfilled

sub.setState('rejected')
// 观察者语文老师 已收到被观察者学生小麦状态改变了: rejected
// 观察者数学老师 已收到被观察者学生小麦状态改变了: rejected
// 观察者英语老师 已收到被观察者学生小麦状态改变了: rejected

4.Promise 对象

promise 为我们提供了一种新的异步编程方式, 写这篇文章目的也是为了手动实现一个满足 A + 规范的 promise 对象;
我们先来看一看 promise A+ 规范 https://www.ituring.com.cn/ar…

其实 promise 的核心就是 then 方法, 源码中也用到发布订阅模式思想, 通过 then 链的 链式回调将上一步结果透传给下一步使用 (返回了一个新的 promise),
解决了回调地狱的问题

手写 promise 正在进行中 ing… 到时候附上链接

5.async + await

async + await 是最新的异步编程方案 … 比较符合我们的编码习惯

其实搞懂了 generator 函数和 promise 之后, async 和 await 就很好懂了, 我后面也实现了一遍
附上链接:
https://github.com/appleguard…

还是说一下:
generator 函数是一个状态机，封装了多个内部状态
generator 函数除了状态机，还是一个遍历器对象生成函数
可暂停函数, yield 可暂停(保存上下文)，next 方法可启动，每次返回的是 yield 后的表达式结果
yield 表达式本身没有返回值，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

async+await 就是一个被包装的 generator 自执行器函数, 结合 promise 实现

参考

阮一峰异步编程