知識星球作者：big-brother
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目前需求中涉及到大量的非同步操作，實際的頁面越來越傾向於單頁面應用。以後可以會使用backbone、angular、knockout等框架，但是關於非同步程式設計的問題是首先需要面對的問題。隨著node的興起，非同步程式設計成為一個非常熱的話題。經過一段時間的學習和實踐，對非同步程式設計的一些細節進行總結。
1.非同步程式設計的分類
解決非同步問題方法大致包括：直接回呼、pub/sub樣式(事件樣式)、非同步庫控制庫(例如async、when)、promise、Generator等。
1.1 回呼函式
回呼函式是常用的解決非同步的方法，經常接觸和使用到，易於理解，並且在庫或函式中非常容易實現。這種也是大家接使用非同步程式設計經常使用到的方法。
但是回呼函式的方式存在如下的問題：
1. 可能形成萬惡的巢狀金字塔，程式碼不易閱讀；
2. 只能對應一個回呼函式，在很多場景中成為一個限制。
1.2 pub/sub樣式(事件)
該樣式也稱為事件樣式，是回呼函式的事件化，在jQuery等類庫中非常常見。
事件釋出訂閱者樣式本身並無同步與非同步呼叫的問題，但是在node中，emit呼叫多半是伴隨事件迴圈而非同步觸發的。該樣式常用來解耦業務邏輯，事件釋出者無須關註註冊的回呼函式，也不用關註回呼函式的個數，資料透過訊息的方式可以很靈活的傳遞。
該樣式的好處是：1. 便於理解；2. 不再侷限於一個回呼函式。
不好的地方時：1. 需要藉助類庫； 2.事件與回呼函式的順序很重要
var img = document.querySelect(#id);
img.addEventListener(‘load’, function() {
// 圖片載入完成
……
});
img.addEventListener(‘error’, function() {
// 出問題了
……
});
上述程式碼存在兩個問題：
a. img實際已經載入完成，此時才系結load回呼函式，結果回呼不會執行，但依然希望執行該對應回呼函式。
var img = document.querySelect(#id);
function load() {
…
}
if(img.complete) {
load();
} else {
img.addEventListener(‘load’, load);
}
img.addEventListener(‘error’, function() {
// 出問題了
……
});
b. 無法很好處理存在異常
結論：事件機制最適合處理同一個物件上反覆發生的事情，不需要考慮當系結回呼函式之前事件發生的情況。
1.3 非同步控制庫
目前的非同步庫主要有Q、when.js、win.js、RSVP.js等。
這些庫的特點是程式碼是線性的，可以從上到下完成書寫，符合自然習慣。
不好的地方也是風格各異，不便於閱讀，增加學習成本。
1.4 Promise
Promise翻譯成中文為承諾，個人理解是非同步完成之後，就會給外部一個結果（成功或失敗），並承諾結果不再發生改變。換句話就是Promise反應了一個操作的最終傳回結果值(A promise represents the eventual value returned from the single completion of an operation)。目前Promise已經引入到ES6規範裡面，Chrome、firefox等高階瀏覽器已經在內部實現了該原生方法，使用起來相當方便。
下麵從如下幾個方面來解析Promise的特點：
1.4.1 狀態
包含三種狀態：pending、fulfilled、rejected，三種狀態只能發生兩種轉換(從pending—>fulfilled、pending—>rejected)，並且狀態的轉換僅能發生一次。
1.4.2 then方法
then方法用於指定非同步事件完成之後的回呼函式。
這個方法可以說是Promise的靈魂方法，該方法讓Promise充滿了魔力。有如下幾個具體表現：
a） then方法傳回Promise。這樣就實現了多個非同步操作的序列操作。
關於上圖中黃圈1的對value的處理是Promise裡面較為複雜的一個地方，value的處理分為兩種情況：Promise物件、非Promise物件。
當value 不是Promise型別時，直接將value作為第二個Promise的resolve的引數值即可；當為Promise型別時，promise2的狀態、引數完全由value決定，可以認為promsie2完全是value的傀儡，promise2僅僅是連線不同非同步的橋梁。
Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
return new Promise(function(resolve, reject) { //此處的Promise標註為promise2
handle({
onFulfilled: onFulfilled,
onRejected: onRejected,
resolve: resolve,
reject: reject
})
});
}
function handle(deferred) {
var handleFn;
if(state === ‘fulfilled’) {
handleFn = deferred.onFulfilled;
} else if(state === ‘rejected’) {
handleFn = deferred.onRejected;
}
var ret = handleFn(value);
deferred.resolve(ret); //註意，此時的resolve是promise2的resolve
}
function resolve(val) {
if(val && typeof val.then === ‘function’) {
val.then(resolve); // if val為promise物件或類promise物件時，promise2的狀態完全由val決定
return;
}
if(callback) { // callback為指定的回呼函式
callback(val);
}
}
b）實現了多個不同非同步庫之間的轉換。
在非同步中存在一個叫thenable的物件，就是指具有then方法的物件，只要一個物件物件具有then方法，就可以對其進行轉換，例如：
var deferred = $(‘aa.ajax’); // !!deferred.then === true
var P = Promise.resolve(deferred);
p.then(……)
1.4.3 commonJS Promise/A規範
目前關於Promise的規範存在Promise/A和Promise/A+規範，這說明關於Promise的實現是挺複雜的。
then(fulfilledHandler, rejectedHandler, progressHandler)
1.4.4 註意事項
一個Promise裡面的回呼函式是共享value的，在結果處理中value作為引數傳遞給相應的回呼函式，如果value是物件，那就要小心不要輕易修改value的值。
var p = Promise.resolve({x: 1});
p.then(function(val) {
console.log(‘first callback: ‘ + val.x++);
});
p.then(function(val) {
console.log(‘second callback: ‘ + val.x)
})
// first callback: 1
// second callback: 2
1.4.5 穿透作用
Promise.resolve(111).then(Promise.resolve(222)).then(function (val) {
console.log(val)
});
上述程式碼的執行結構是111，而不是222，因為then(fn)要去fn必須為function，否則按照then(null)來解析，相當於忽略了該回呼的執行，promise的value依然是原來promise的value值，所以結果為111。
1.5 Generator
上面所有的方法均是基於回呼函式來完成非同步操作的，無非是對回呼函式進行封裝而已。ES6裡面提出了Generator，增加瞭解決非同步操作的途徑，不再依據回呼函式來完成。
Generator最大的特點就是可以實現函式的暫停、重啟，這個特性非常有利於解決非同步操作。將Generator的暫停與promise的異常處理結合起來，可以比較優雅地解決非同步程式設計問題。具體實現參考：Kyle Simpson
2. 非同步程式設計存在的問題
2.1 異常處理
a) 非同步事件包括兩個環節：發出非同步請求、結果處理，這兩個環節透過event loop來連線起來。那麼try catch來進行異常捕獲的時候就需要分來捕獲。
try {
asyncEvent(callback);
} catch(err) {
……
}
上述程式碼是無法捕獲callback裡面的異常，只能獲取發出請求環節的異常。這樣就存在問題：假如請求的發出和請求的處理是兩個人完成的，那麼在異常處理的時候就存在問題？
b）promise實現異常的傳遞，這帶來一些好處，在實際專案中保證程式碼不被阻塞。但是如果非同步事件比較多的時候，不容易找出到底是那個非同步事件產生了異常。
// 場景描述： 在CRM裡面展示價格的報警資訊，其中包含競對的資訊。但是獲取競對的資訊時間比較長，後端為了避免慢查詢，就把一條記錄拆成兩塊分別獲取。
// 第一步：獲取價格報警資訊，除了競對資訊
function getPriceAlarmData() {
return new Promise(function(resolve) {
Y.io(url, {
method: ‘get’,
data: params,
on: function() {
success: function(id, data) {
resolve(alarmData);
}
}
});
});
}
// 得到報警資訊後，在去獲取競對資訊
getPriceAlarmData().then(function(data) {
// 資料渲染，除了競對資訊
render(data);
return new Promise(function(resolve) {
Y.io(url, {
method: ‘get’,
data: {alarmList: data},
on: function() {
success: function(id, compData) {
resolve(compData);
}
}
});
});
}) // 獲取完所有資料後進行競對資訊的渲染
.then(function(data) {
// 渲染競對資訊
render(data)
}, function(err) {
// 異常處理
console.log(err);
});
可以把上述程式碼轉換成如下：
try{
// 獲取除競對以外的報警資訊
var alarmData = alarmDataExceptCompare();
render(alarmData);
// 根據報警資訊查詢競對資訊
var compareData = getCompareInfo(alarmData);
render(compareData);
} catche(err) {
console.log(err.message);
}
在上述例子中把異常處理放到最後進行處理，這樣當其中存在某個環節出現異常，我們無法準確知道到底是哪個事件產生的。
2.2 jQuery.Deferred 的問題
jQuery中也實現了非同步操作，但是在實現上不符合promise/A+規範，主要表現在以下幾個方面：
a. 引數的個數：標準的Promise只能接受一個引數，而jQuery中則可以傳遞多個引數
function asyncInJQuery() {
var d = new $.Deferred();
setTimeout(function() {
d.resolve(1, 2);
}, 100);
return d.promise()
}
asyncInJQuery().then(function(val1, val2) {
console.log(‘output: ‘, val1, val2);
});
// output: 1 2
b. 結果處理中異常的處理
function asyncInPromise() {
return new Promise(function(resolve) {
setTimeout(function() {
var jsonStr = ‘{“name”: “mt}’;
resolve(jsonStr);
}, 100);
});
}
asyncInPromise().then(function(val) {
var d = JSON.parse(val);
console.log(d.name);
}).then(null, function(err) {
console.log(‘show error: ‘ + err.message);
});
// show error: Unexpected end of input
function asyncInJQuery() {
var d = new $.Deferred();
setTimeout(function() {
var jsonStr = ‘{“name”: “mt}’;
d.resolve(jsonStr);
}, 100);
return d.promise()
}
asyncInJQuery().then(function(val) {
var d = JSON.parse(val);
console.log(d.name);
}).then(function(v) {
console.log(‘success: ‘, v.name);
}, function(err){
console.log(‘show error: ‘ + err.message);
});
//Uncaught SyntaxError: Unexpected end of input
從中可以看出，Promise對回呼函式進行了結果處理，可以捕獲回呼函式執行過程中的異常，而jQuery.Deferred卻不可以。
參考內容
http://sporto.github.io/blog/2012/12/09/callbacks-listeners-promises/
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Promise
http://wiki.commonjs.org/wiki/Promises/A#Open_Issues
https://promisesaplus.com/
https://blog.domenic.me/youre-missing-the-point-of-promises/
http://www.html5rocks.com/zh/tutorials/es6/promises/
http://fex.baidu.com/blog/2015/07/we-have-a-problem-with-promises/