Javascript异步编程的4种方法

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你可能知道，Javascript 语言的执行环境是 " 单线程 "（single thread）。

所谓 " 单线程 "，就是指一次只能完成一件任务。如果有多个任务，就必须排队，前面一个任务完成，再执行后面一个任务，以此类推。

这种模式的好处是实现起来比较简单，执行环境相对单纯；坏处是只要有一个任务耗时很长，后面的任务都必须排队等着，会拖延整个程序的执行。常见的浏览器无响应（假死），往往就是因为某一段 Javascript 代码长时间运行（比如死循环），导致整个页面卡在这个地方，其他任务无法执行。

为了解决这个问题，Javascript 语言将任务的执行模式分成两种：同步（Synchronous）和异步（Asynchronous）。

" 同步模式 " 就是上一段的模式，后一个任务等待前一个任务结束，然后再执行，程序的执行顺序与任务的排列顺序是一致的、同步的；" 异步模式 " 则完全不同，每一个任务有一个或多个回调函数（callback），前一个任务结束后，不是执行后一个任务，而是执行回调函数，后一个任务则是不等前一个任务结束就执行，所以程序的执行顺序与任务的排列顺序是不一致的、异步的。

" 异步模式 " 非常重要。在浏览器端，耗时很长的操作都应该异步执行，避免浏览器失去响应，最好的例子就是 Ajax 操作。在服务器端，" 异步模式 " 甚至是唯一的模式，因为执行环境是单线程的，如果允许同步执行所有 http 请求，服务器性能会急剧下降，很快就会失去响应。

本文总结了 " 异步模式 " 编程的 4 种方法，理解它们可以让你写出结构更合理、性能更出色、维护更方便的 Javascript 程序。

一、回调函数

这是异步编程最基本的方法。

假定有两个函数 f1 和 f2，后者等待前者的执行结果。

f1();
f2();

如果 f1 是一个很耗时的任务，可以考虑改写 f1，把 f2 写成 f1 的回调函数。

function f1(callback){
setTimeout(function () {
// f1 的任务代码
callback();
}, 1000);
}

执行代码就变成下面这样：

f1(f2);

采用这种方式，我们把同步操作变成了异步操作，f1 不会堵塞程序运行，相当于先执行程序的主要逻辑，将耗时的操作推迟执行。

回调函数的优点是简单、容易理解和部署，缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合（Coupling），流程会很混乱，而且每个任务只能指定一个回调函数。

二、事件监听

另一种思路是采用事件驱动模式。任务的执行不取决于代码的顺序，而取决于某个事件是否发生。

还是以 f1 和 f2 为例。首先，为 f1 绑定一个事件（这里采用的 jQuery 的写法）。

f1.on('done', f2);

上面这行代码的意思是，当 f1 发生 done 事件，就执行 f2。然后，对 f1 进行改写：

function f1(){
setTimeout(function () {
// f1 的任务代码
f1.trigger('done');
}, 1000);
}

f1.trigger('done')表示，执行完成后，立即触发 done 事件，从而开始执行 f2。

这种方法的优点是比较容易理解，可以绑定多个事件，每个事件可以指定多个回调函数，而且可以 " 去耦合 "（Decoupling），有利于实现模块化。缺点是整个程序都要变成事件驱动型，运行流程会变得很不清晰。

三、发布 / 订阅

上一节的 " 事件 "，完全可以理解成 " 信号 "。

我们假定，存在一个 " 信号中心 "，某个任务执行完成，就向信号中心 " 发布 "（publish）一个信号，其他任务可以向信号中心 " 订阅 "（subscribe）这个信号，从而知道什么时候自己可以开始执行。这就叫做" 发布 / 订阅模式 "（publish-subscribe pattern），又称" 观察者模式 "（observer pattern）。

这个模式有多种实现，下面采用的是 Ben Alman 的Tiny Pub/Sub，这是 jQuery 的一个插件。

首先，f2 向 " 信号中心 "jQuery 订阅 "done" 信号。