你的位置:首页 > Java教程

[Java教程]JavaScript异步编程(2)


原文出处: linkFly   欢迎分享原创到伯乐头条

JavaScript当前有众多实现异步编程的方式,最为耀眼的就是ECMAScript 6规范中的Promise对象,它来自于CommonJS小组的努力:Promise/A+规范。

研究javascript的异步编程,jsDeferred也是有必要探索的:因为Promise/A+规范的制定基本上是奠定在jsDeferred上,它是javascript异步编程中里程碑式的作品。jsDeferred自身的实现也是非常有意思的。

本文将探讨项目jsDeferred的模型,带我们感受一个不一样的异步编程体验和实现。

本文内容如下:

  • jsDeferred和Promise/A+
  • jsDeferred的工作模型
  • jsDeferred API
  • 参考和引用

jsDeferred和Promise/A+

在上一篇文章《JavaScript异步编程(1)- ECMAScript 6的Promise对象》中,我们讨论了ECMAScript 6的Promise对象,这一篇我们来看javascript异步编程的先驱者——jsDeferred。

jsDeferred是日本javascript高手geek cho45受MochiKit.Async.Deferred模块启发在2007年开发(07年就在玩这个了…)的一个异步执行类库。我们将jsDeferred的原型和Promise/A+规范(译文戳这里)进行对比(来自^_^肥仔John的《JS魔法堂:jsDeferred源码剖析》):

Promise/A+

  • Promise是基于状态的
  • 状态标识:pending(初始状态)、fulfilled(成功状态)和rejected(失败状态)。
  • 状态为单方向移动“pending->fulfilled”,”pending->rejected”。
  • 由于存在状态标识,所以支持晚事件处理的晚绑定。

jsDeferred

  • jsDeferred是基于事件的,并没有状态标识
  • 实例的成功/失败事件是基于事件触发而被调用
  • 因为没有状态标识,所以可以多次触发成功/失败事件
  • 不支持晚绑定

jsDeferred的工作模型

下面一张图粗略演示了jsDeferred的工作模型。

下面涉及到jsDeferred的源码,对于第一次接触的童鞋请直接拉到API一节(下一节),读完了API再来看这里。

jsDeferred第一次调用next有着不同的处理,jsDeferred在第一次调用next()的时候,会立即异步执行这个回调函数——而这个挂起异步,则视当前的环境(如浏览器最佳环境)选择最优的异步挂起方案,例如现代浏览器下会通过创建Image对象的方式来进行异步挂起,摘录源码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Deferred.next_faster_way_Image = ((typeof window === 'object') && (typeof (Image) != "undefined") && !window.opera && document.addEventListener) && function (fun) {
    // Modern Browsers
    var d = new Deferred();
    var img = new Image();
    var handler = function () {
        d.canceller();
        d.call();
    };
    //进行异步挂起
    img.addEventListener("load", handler, false);
    img.addEventListener("error", handler, false);
    d.canceller = function () {
        img.removeEventListener("load", handler, false);
        img.removeEventListener("error", handler, false);
    };
    img.src = "data:image/png," + Math.random();
    if (fun) d.callback.ok = fun;
    return d;
};



Deferred对象的静态方法 – Deferred.next()源码:

1
2
3
4
5
Deferred.next =
    Deferred.next_faster_way_readystatechange ||//IE下使用onreadystatechange()
    Deferred.next_faster_way_Image ||//现代浏览器下使用Image对象onload/onerror事件
    Deferred.next_tick ||//Node下使用process.nextTick()
    Deferred.next_default;//默认使用setTimeout



我们务必要理清Deferred.next()和Deferred.prototype.next(),这是两种不同的东西:

  • Deferred.next()的职责是压入异步的代码,并立即异步执行的。
  • Deferred.prototype.next()是从上一个Deferred对象链中构建的Deferred。当没有上一个Deferred链的时候,它并不会执行next()中压入的函数,它的执行继承于上一个Deferred触发的事件或自身事件的触发[ call / fail ]。

摘录源码如下:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
Deferred.prototype = {
    callback: {},
    next: function (fun) {//压入一个函数并返回新的Deferred对象
        return this._post("ok", fun)
    },
    call: function (val) {//触发当前Deferred成功的事件
        return this._fire("ok", val)
    },
    _post: function (okng, fun) {//next()底层
        this._next = new Deferred();
        this._next.callback[okng] = fun;
        return this._next;
    },
    _fire: function (okng, value) {//call()底层
        var next = "ok";
        try {
            //调用deferred对象相应的事件处理函数
            value = this.callback[okng].call(this, value);
        } catch (e) {
            //抛出异常则进入fail()
            next = "ng";
            value = e;
            if (Deferred.onerror) Deferred.onerror(e);
        }
        if (Deferred.isDeferred(value)) {
            //在这里,和_post()呼应,调用Deferred链的下一个Deferred对象
            value._next = this._next;
        } else {
            if (this._next) this._next._fire(next, value);
        }
        return this;
    }
}



再一次强调,务必搞清楚Deferred.next()和Deferred.prototype.next()。

jsDeferred API

当我第一次知道jsDeferred API有一坨的时候,其实我是,是拒绝的。我跟你讲,我拒绝,因为其实我觉得这根本要不了一坨,但正妹跟我讲,jsDeferred内部会加特技,是假的一坨,是表面看起来一坨。加了特技之后,jsDeferred duang~duang~duang~,很酷,很炫,很酷炫。

jsDeferred的API众多,因为jsDeferred把所有的异步问题都划分到了最小的粒子,这些API相互进行组合则可以完成逆天的异步能力,在后续的API示例中可以看到jsDeferred API组合从而完成强大的异步编程。我们在阅读jsDeferred的API的时候应该时刻思考如果使用ES6的Promise对象又该如何去处理,阅读应该是大脑的盛宴。 貌似没有看到过jsDeferred的详细的中文API文档(原API文档),就这里顺便整理一份简单的出来(虽然它的API已经足够通俗易懂了)。值得一提的是官网的API引导例子非常的生动和实用: Deferred()/new Deferred ()

构造函数(constructor),创建一个Deferred对象。

1
2
3
4
5
6
7
8
var defer = Deferred();//或new Deferred()
//创建一个Deferred对象
 
defer.next(function () {
    console.log('ok');
}).error(function (text) {
    console.log(text);//=> linkFly
}).fail('linkFly');



实例方法 Deferred.prototype.next和Deferred.prototype.call

Deferred.prototype.next()构建一个全新的Deferred对象,并为它绑定成功事件处理函数,在没有调用Deferred.prototype.call()之前这个事件处理函数并不会执行。

1
2
3
4
var deferred = Deferred();
deferred.next(function (value) {
    console.log(value); // => linkFly
}).call('linkFly');



Deferred.prototype.error和Deferred.prototype.fail

Deferred.prototype.error()构建一个全新的Deferred对象,并为它绑定失败事件处理函数,在没有调用Deferred.prototype.fail()之前这个事件处理函数并不会执行。

1
2
3
4
var deferred = Deferred();
deferred.error(function () {
    console.log('error');// => error
}).fail();



静态方法。Deferred所有的静态方法,都可以使用Deferred.方法名()的方式调用。 Deferred.define(obj, list)

暴露静态方法到obj上,无参的情况下obj是全局对象:侵入性极强,但使用方便。list是一组方法,这组方法会同时注册到obj上。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Deferred.define();//无参,侵入式,默认全局对象,浏览器环境为window
next(function () {
    console.log('ok');
});//静态方法入next被注册到了window下
var defer = {};
 
Deferred.define(defer);//非侵入式,Deferred的静态方法注册到了defer对象下
defer.next(function () {
    console.log('ok');
});



 

Deferred.isDeferred(obj)

判断对象obj是否是jsDeferred对象的实例(Deferred对象)。

1
2
3
Deferred.define();
console.log(Deferred.isDeferred({}));//=> false
console.log(Deferred.isDeferred(wait(2)));//=> true



 

Deferred.call(fn[,args]*)

创建一个Deferred实例,并且触发其成功事件。fn是成功后要执行的函数,后续的参数表示传递给fn的参数。

1
2
3
4
call(function (text) {
    console.log(text);//=> linkFly
}, 'linkFly');
console.log('hello,world!');// => 先输出



 

Deferred.next(fn)

创建一个Deferred实例,并且触发其成功事件。fn是成功后要执行的函数,它等同于只有一个参数的call,即:Deferred.call(fn)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Deferred.define();
next(function () {
    console.log('ok');
});
console.log('hello,world!');// => 先输出
 
//上面的代码等同于下面的代码
call(function () {
    console.log('ok');
});
console.log('hello,world!');// => 先输出



 

Deferred.wait(time)

创建一个Deferred实例,并等待time(秒)后触发其成功事件,下面的代码首先弹出”Hello,”,2秒后弹出”World!”。

1
2
3
4
5
6
7
8
next(function () {
    alert('Hello,');
    return wait(2);//延迟2s后执行
}).
next(function (r) {
    alert('World!');
});
console.log('hello,world!');// => 先输出



 

Deferred.loop(n, fun)

循环执行n次fun,并将最后一次执行fun()的返回值作为Deferred实例成功事件处理函数的参数,同样loop中循环执行的fun()也是异步的。

1
2
3
4
5
6
7
8
loop(3, function () {
    console.log(count);
    return count++;
}).next(function (value) {
    console.info(value);// => 2
});
//上面的代码也是异步的(无阻塞的)
console.info('linkFly');



 

Deferred.parallel(dl[ ,fn]*)

把参数中非Deferred对象均转换为Deferred对象(通过Deferred.next()),然后并行触发dl中的Deferred实例的成功事件。 当所有Deferred对象均调用了成功事件处理函数后,返回的Deferred实例则触发成功事件,并且所有返回值将被封装为数组作为Deferred实例的成功事件处理函数的入参。 parallel()强悍之处在于它的并归处理,它可以将参数中多次的异步最终并归到一起,这一点在JavaScript ajax嵌套中尤为重要:例如同时发送2条ajax请求,最终parallel()会并归这2条ajax返回的结果。

parallel()进行了3次重载:

  • parallel(fn[ ,fn]*):传入Function类型的参数,允许多个
  • parallel(Array):给定一个由Function组成的Array类型的参数
  • parallel(Object):给定一个对象,由对象中所有可枚举的Function构建Deferred

 

下面一张图演示了Deferred.parallel的工作模型,它可以理解为合并了3次ajax请求。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
Deferred.define();
parallel(function () {
    //等待2秒后执行
    return wait(2).next(function () { return 'hello,'; });
}, function () {
    return wait(1).next(function () { return 'world!' });
}).next(function (values) {
    console.log(values);// =>  ["hello,", "world!"]
});



当parallel传递的参数是一个对象的时候,返回值则是一个对象:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
parallel({
    foo: wait(1).next(function () {
        return 1;
    }),
    bar: wait(2).next(function () {
        return 2;
    })
}).next(function (values) {
    console.log(values);// =>  Object { foo=1, bar=2 }
});



和jQuery.when()如出一辙。

 

Deferred.earlier(dl[ ,fn]*)

当参数中某一个Deferred对象调用了成功处理函数,则终止参数中其他Deferred对象的触发的成功事件,返回的Deferred实例则触发成功事件,并且那个触发成功事件的函数返回值将作为Deferred实例的成功事件处理函数的入参。 注意:Deferred.earlier()并不会通过Deferred.define(obj)暴露给obj,它只能通过Deferred.earlier()调用。

Deferred.earlier()内部的实现和Deferred.parallel()大同小异,但值得注意的是参数,它接受的是Deferred,而不是parallel()的Function:

  • Deferred.earlier(Deferred[ ,Deferred]*):传入Deferred类型的参数,允许多个
  • Deferred.earlier(Array):给定一个由Deferred组成的Array类型的参数
  • Deferred.earlier(Object):给定一个对象,由对象中所有可枚举的Deferred构建Deferred

 

1
2
3
4
5
6
7
Deferred.define();
Deferred.earlier(
    wait(2).next(function () { return 'cnblog'; }),
    wait(1).next(function () { return 'linkFly' })//1s后执行成功
).next(function (values) {
    console.log(values);// 1s后 => [undefined, "linkFly"]
});



 

Deferred.repeat(n, fun)

循环执行fun方法n次,若fun的执行事件超过20毫秒则先将UI线程的控制权交出,等一会儿再执行下一轮的循环。 自己跑了一下,跑出问题来了…duang…求道友指点下迷津

1
2
3
4
5
6
7
8
Deferred.define();
repeat(10, function (i) {
    if (i === 6) {
        var starTime = new Date();
        while (new Date().getTime() - starTime < 50) console.info(new Date().getTime() - starTime);//到6之后时候不应该再执行了,因为这个函数的执行超过了20ms
    }
    console.log(i); //=> 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9
});



 

Deferred.chain(args)

chain()方法的参数比较独特,可以接受多个参数,参数类型可以是:Function,Object,Array。 chain()方法比较难懂,它是将所有的参数构造出一条Deferred方法链。

例如Function类型的参数:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Deferred.define();
chain(
    function () {
        console.log('start');
    },
    function () {
        console.log('linkFly');
    }
);
 
//等同于
next(function () {
    console.log('start');
}).next(function () {
    console.log('linkFly');
});



它通过函数名来判断函数:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
chain(
    //函数名!=error,则默认为next
    function () {
        throw Error('error');
    },
    //函数名为error
    function error(e) {
        console.log(e.message);
    }
);
 
//等同于
next(function () {
    throw Error('error');
}).error(function (e) {
    console.log(e.message);
});



也支持Deferred.parallel()的方式:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
chain(
    [
        function () {
            return wait(1);
        },
        function () {
            return wait(2);
        }
    ]
).next(function () {
    console.log('ok');
});
 
//等同于
Deferred.parallel([
    function () {
        return wait(1);
    },
    function () {
        return wait(2);
    }
]).next(function () {
    console.log('ok');
});



当然可以组合参数:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
chain(
    function () {
        throw Error('error');
    },
    //函数名为error
    function error(e) {
        console.log(e.message);
    },
    //组合Deferred.parallel()的方式
    [
        function () {
            return wait(1);
        },
        function () {
            return wait(2);
        }
    ]
).next(function () {
    console.log('ok');
});
 
//等同于
next(function () {
    throw Error('error');
}).error(function (e) {
    console.log(e.message);
});
 
Deferred.parallel([
    function () {
        return wait(1);
    },
    function () {
        return wait(2);
    }
]).next(function () {
    console.log('ok');
});



 

Deferred.connect(funo, options)

将一个函数封装为Deferred对象,其目的是融入现有的异步编程。 注意:Deferred.connect()和Deferred.earlier()方法一样,并不会通过Deferred.define(obj)暴露给obj,它只能通过Deferred.connect()调用。官网使用了setTimeout的例子:

Deferred.connect()有两种重载:

  • Deferred.connect(target,string):把target上名为string指定名称的方法包装为Deferred对象。
  • Deferred.connect(function,Object):Object至少要有一个属性:target。以target为this调用function方法,返回的是包装后的方法,该方法返回Deferred对象。 给包装后的方法传递的参数,会传递给所指定的function。

 

1
2
3
4
5
6
7
8
9
var timeout = Deferred.connect(setTimeout, { target: window, ok: 0 });
timeout(1).next(function () {
    alert('after 1 sec');
});
//另外一种传参
var timeout = Deferred.connect(window, "setTimeout");
timeout(1).next(function () {
    alert('after 1 sec');
});



 

Deferred.retry(retryCount, funcDeferred[ ,options])

调用retryCount次funcDeffered方法(返回值类型为Deferred),直到触发成功事件或超过尝试次数为止。 options参数是一个对象,{wait:number}指定每次调用等待的秒数。 注意:Deferred.retry()并不会通过Deferred.define(obj)暴露给obj,它只能通过Deferred.retry()调用。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Deferred.define();
Deferred.retry(3, function (number) {//Deferred.retry()方法是--i的方式实现的
    console.log(number);
    return Deferred.next(function () {
        if (number ^ 1)//当number!=1的时候抛出异常,表示失败,number==1的时候则让它成功
            throw new Error('error');
    });
}).next(function () {
    console.log('linkFly');//=>linkFly
});



从源码这一行可以看到作者重点照顾的是这些方法:

1
Deferred.methods = ["parallel", "wait", "next", "call", "loop", "repeat", "chain"];



其他的方法或许作者也觉得有点勉强吧,在Deferred.define()中默认都没有暴露那些API。

本来就想写jsDeferred的API,结果读完了源码…篇幅原因就不解读源码的,有兴趣的可以在下面的引用链接点过去看源码,不含注释未压缩版源码仅400行左右。

jsDeferred实现简单,代码通俗易懂,而API切割的非常容易上手,理念也容易理解,随着它的知名度提升进而让JavaScript异步编程备受瞩目,在阅读jsDeferred的时候,我总是在想这些前辈们当时苦苦思索走出JavaScript自留地的感觉,从现代的眼光来看,相比Promise,可能jsDeferred的实现甚至于略显青涩。这也让我想起了Robert Nyman前辈最初编写getElementByClassName(),然而在当时看来,足够艳惊世界。 随着JavaScript的兴起,现在的我们多喜欢四处扒来代码匆匆粘贴完成我们大多数的任务,逐渐的丢失了自己思考和挖掘代码的能力。值得庆幸的是JavaScript正在凝结自己的精华,未来迢长路远,与君共勉。 下一篇将会讲解JavaScript异步编程的特性——控制反转。