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你可能知道，Javascript語(yǔ)言的執(zhí)行環(huán)境是“單線程”（single thread）。

所謂“單線程”，就是指一次只能完成一件任務(wù)。如果有多個(gè)任務(wù)，就必須排隊(duì)，前面一個(gè)任務(wù)完成，再執(zhí)行后面一個(gè)任務(wù)，以此類(lèi)推。

這種模式的好處是實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，執(zhí)行環(huán)境相對(duì)單純；壞處是只要有一個(gè)任務(wù)耗時(shí)很長(zhǎng)，后面的任務(wù)都必須排隊(duì)等著，會(huì)拖延整個(gè)程序的執(zhí)行。常見(jiàn)的瀏覽器無(wú)響應(yīng)（假死），往往就是因?yàn)槟骋欢蜫avascript代碼長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行（比如死循環(huán)），導(dǎo)致整個(gè)頁(yè)面卡在這個(gè)地方，其他任務(wù)無(wú)法執(zhí)行。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，Javascript語(yǔ)言將任務(wù)的執(zhí)行模式分成兩種：同步（Synchronous）和異步（Asynchronous）。

“同步模式”就是上一段的模式，后一個(gè)任務(wù)等待前一個(gè)任務(wù)結(jié)束，然后再執(zhí)行，程序的執(zhí)行順序與任務(wù)的排列順序是一致的、同步的；“異步模式”則完全不同，每一個(gè)任務(wù)有一個(gè)或多個(gè)回調(diào)函數(shù)（callback），前一個(gè)任務(wù)結(jié)束后，不是執(zhí)行后一個(gè)任務(wù)，而是執(zhí)行回調(diào)函數(shù)，后一個(gè)任務(wù)則是不等前一個(gè)任務(wù)結(jié)束就執(zhí)行，所以程序的執(zhí)行順序與任務(wù)的排列順序是不一致的、異步的。

“異步模式”非常重要。在瀏覽器端，耗時(shí)很長(zhǎng)的操作都應(yīng)該異步執(zhí)行，避免瀏覽器失去響應(yīng)，最好的例子就是Ajax操作。在服務(wù)器端，“異步模式”甚至是唯一的模式，因?yàn)閳?zhí)行環(huán)境是單線程的，如果允許同步執(zhí)行所有http請(qǐng)求，服務(wù)器性能會(huì)急劇下降，很快就會(huì)失去響應(yīng)。

本文總結(jié)了“異步模式”編程的4種方法，理解它們可以讓你寫(xiě)出結(jié)構(gòu)更合理、性能更出色、維護(hù)更方便的Javascript程序。

一、回調(diào)函數(shù)

這是異步編程最基本的方法。

假定有兩個(gè)函數(shù)f1和f2，后者等待前者的執(zhí)行結(jié)果。

f1（）;

f2（）;

如果f1是一個(gè)很耗時(shí)的任務(wù)，可以考慮改寫(xiě)f1，把f2寫(xiě)成f1的回調(diào)函數(shù)。

function f1（callback）{

setTimeout（function （） {

// f1的任務(wù)代碼

callback（）;

}， 1000）;

}

執(zhí)行代碼就變成下面這樣：

f1（f2）;

采用這種方式，我們把同步操作變成了異步操作，f1不會(huì)堵塞程序運(yùn)行，相當(dāng)于先執(zhí)行程序的主要邏輯，將耗時(shí)的操作推遲執(zhí)行。

回調(diào)函數(shù)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、容易理解和部署，缺點(diǎn)是不利于代碼的閱讀和維護(hù)，各個(gè)部分之間高度耦合（Coupling），流程會(huì)很混亂，而且每個(gè)任務(wù)只能指定一個(gè)回調(diào)函數(shù)。

二、事件監(jiān)聽(tīng)

另一種思路是采用事件驅(qū)動(dòng)模式。任務(wù)的執(zhí)行不取決于代碼的順序，而取決于某個(gè)事件是否發(fā)生。

還是以f1和f2為例。首先，為f1綁定一個(gè)事件（這里采用的jQuery的寫(xiě)法）。

f1.on（‘done’， f2）;

上面這行代碼的意思是，當(dāng)f1發(fā)生done事件，就執(zhí)行f2。然后，對(duì)f1進(jìn)行改寫(xiě)：

function f1（）{

setTimeout（function （） {

// f1的任務(wù)代碼

f1.trigger（‘done’）;

}， 1000）;

}

f1.trigger（‘done’）表示，執(zhí)行完成后，立即觸發(fā)done事件，從而開(kāi)始執(zhí)行f2。

這種方法的優(yōu)點(diǎn)是比較容易理解，可以綁定多個(gè)事件，每個(gè)事件可以指定多個(gè)回調(diào)函數(shù)，而且可以“去耦合”（Decoupling），有利于實(shí)現(xiàn)模塊化。缺點(diǎn)是整個(gè)程序都要變成事件驅(qū)動(dòng)型，運(yùn)行流程會(huì)變得很不清晰。

三、發(fā)布/訂閱

上一節(jié)的“事件”，完全可以理解成“信號(hào)”。

我們假定，存在一個(gè)“信號(hào)中心”，某個(gè)任務(wù)執(zhí)行完成，就向信號(hào)中心“發(fā)布”（publish）一個(gè)信號(hào)，其他任務(wù)可以向信號(hào)中心“訂閱”（subscribe）這個(gè)信號(hào)，從而知道什么時(shí)候自己可以開(kāi)始執(zhí)行。這就叫做“發(fā)布/訂閱模式”（publish-subscribe pattern），又稱(chēng)“觀察者模式”（observer pattern）。

這個(gè)模式有多種實(shí)現(xiàn)，下面采用的是Ben Alman的Tiny Pub/Sub，這是jQuery的一個(gè)插件。

首先，f2向“信號(hào)中心”jQuery訂閱“done”信號(hào)。

jQuery.subscribe（“done”， f2）;

然后，f1進(jìn)行如下改寫(xiě)：

function f1（）{

setTimeout（function （） {

// f1的任務(wù)代碼

jQuery.publish（“done”）;

}， 1000）;

}

jQuery.publish（“done”）的意思是，f1執(zhí)行完成后，向“信號(hào)中心”jQuery發(fā)布“done”信號(hào)，從而引發(fā)f2的執(zhí)行。

此外，f2完成執(zhí)行后，也可以取消訂閱（unsubscribe）。

jQuery.unsubscribe（“done”， f2）;

這種方法的性質(zhì)與“事件監(jiān)聽(tīng)”類(lèi)似，但是明顯優(yōu)于后者。因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^(guò)查看“消息中心”，了解存在多少信號(hào)、每個(gè)信號(hào)有多少訂閱者，從而監(jiān)控程序的運(yùn)行。

四、Promises對(duì)象

Promises對(duì)象是CommonJS工作組提出的一種規(guī)范，目的是為異步編程提供統(tǒng)一接口。

簡(jiǎn)單說(shuō)，它的思想是，每一個(gè)異步任務(wù)返回一個(gè)Promise對(duì)象，該對(duì)象有一個(gè)then方法，允許指定回調(diào)函數(shù)。比如，f1的回調(diào)函數(shù)f2，可以寫(xiě)成：

f1（）.then（f2）;

f1要進(jìn)行如下改寫(xiě)（這里使用的是jQuery的實(shí)現(xiàn)）：

function f1（）{

var dfd = $.Deferred（）;

setTimeout（function （） {

// f1的任務(wù)代碼

dfd.resolve（）;

}， 500）;

return dfd.promise;

}

這樣寫(xiě)的優(yōu)點(diǎn)在于，回調(diào)函數(shù)變成了鏈?zhǔn)綄?xiě)法，程序的流程可以看得很清楚，而且有一整套的配套方法，可以實(shí)現(xiàn)許多強(qiáng)大的功能。

比如，指定多個(gè)回調(diào)函數(shù)：

f1（）.then（f2）.then（f3）;

再比如，指定發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)的回調(diào)函數(shù)：

f1（）.then（f2）.fail（f3）;

而且，它還有一個(gè)前面三種方法都沒(méi)有的好處：如果一個(gè)任務(wù)已經(jīng)完成，再添加回調(diào)函數(shù)，該回調(diào)函數(shù)會(huì)立即執(zhí)行。所以，你不用擔(dān)心是否錯(cuò)過(guò)了某個(gè)事件或信號(hào)。這種方法的缺點(diǎn)就是編寫(xiě)和理解，都相對(duì)比較難。

五、參考鏈接

* Asynchronous JS： Callbacks， Listeners， Control Flow Libs and Promises

該文章在 2013/1/2 23:25:22 編輯過(guò)