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JavaScript非同步操作中序列和並行

目錄
  • 1、前言
  • 2、es5方式
  • 3、非同步函式序列執行
  • 4、非同步函式並行執行
  • 5、非同步函式序列執行和並行執行結合
  • 6、es6方式
  • 7、async 和await 結合promise all

1、前言

本文寫一下es5es6針對非同步函式,序列執行和並行執行的方案。已經序列和並行結合使用的例子。

2、es5方式

在es6出來之前,社群nodejs中針對回撥地獄,已經有了promise方案。假如多個非同步函式,執行循序怎麼安排,如何才能更快的執行完所有非同步函式,再執行下一步呢?這裡就出現了js的序列執行和並行執行問題。

3、非同步函式序列執行

var items = [ 1,2,3,4,5,6 ];
var results = [];

function async(arg,callback) {
  console.log('引數為 ' + arg +',1秒後返回結果');
  setTimeout(function () { callback(arg * 2); },1000);
}

function final(value) {
  console.log('完成: ',value);
}

function series(item) {
  if(item) {
    async( item,function(result) {
      results.push(result);
      return series(items.shift());// 遞迴執行完所有的資料
    });
  } else {
    return final(results[results.length - 1]);
  }
}

series(items.shift());

4、非同步函式並行執行

上面函式是一個一個執行的,上一個執行結束再執行下一個,類似es6(es5之後統稱es6)中 async 和await,那有沒有類似promise.all這種,所有的並行執行的呢?

可以如下寫:

var items = [ 1,value);
}

items.forEach(function(item) {// 迴圈完成
  async(item,function(result){
    results.push(result);
    if(results.length === items.length) {// 判斷執行完畢的個數是否等於要執行函式的個數
      final(results[results.length - 1]);
    }
  })
});

5、非同步函式序列執行和並行執行結合

假如並行執行很多條非同步(幾百條)資料,每個非同步資料中有很多的(https)請求資料,勢必造成tcp 連線數不足,或者堆積了無數呼叫棧導致記憶體溢位。所以並行執行不易太多資料,因此,出現了並行和序列結合的方式。

程式碼可以如下書寫:

var items = [ 1,6 ];
var results = [];
var running = 0;
var limit = 2;

function async(arg,value);
}

function launcher() {
  while(running < limit && items.length > 0) {
    var item = items.shift();
    async(item,function(result) {
      results.push(result);
      running--;
      if(items.length > 0) {
        launcher();
      } else if(running == 0) {
        final(rsIsCymq
esults); } }); running++; } } launcher();

6、es6方式

es6天然自帶序列和並行的執行方式,例如序列可以用asyncawait(前文已經講解),並行可以用promise.all等等。那麼針對序列和並行結合,限制promise all併發數量,社群也有一些方案,例如

tiny-async-pool、es6-promise-pool、p-limit


簡單封裝一個promise all併發數限制解決方案函式

function PromiseLimit(funcArray,limit = 5) { // 併發執行5條資料
  let i = 0;
  const result = [];
  const executing = [];
  const queue = function() {
    if (i === funcArray.length) return Promise.all(executing);
    const p = funcArray[i++]();
    result.push(p);
    const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e),1));
    executing.push(e);
    if (executing.length >= limit) {
      return Promise.race(executing).then(
        () => queue(),e => Promise.reject(e)
      );
    }
  sIsCymq  return Promise.resolve().then(() => queue());
  };
  return queue().then(() => Promise.all(result));
}

使用:

// 測試程式碼
const result = [];
for (let index = 0; index < 10; index++) {
  result.push(function() {
    return new Promise((resolve,reject) => {
      console.log("開始" + index,new Date().toLocaleString());
      setTimeout(() => {
        resolve(index);
        console.log("結束" + index,new Date().toLocaleString());
      },parseInt(Math.random() * 10000));
    });
  });
}

PromiseLimit(result).then(data => {
  console.log(data);
});

修改測試程式碼,新增隨機失敗邏輯

// 修改測試程式碼 隨機失敗或者成功
const result = [];
for (let index = 0; index < 10; index++) {
  result.push(function() {
    return new Promise((resolve,new Date().toLocaleString());
      setTimeout(() => {
        if (Math.random() > 0.5) {
          resolve(index);
        } else {
          reject(index);
        }
        console.log("結束" + index,parseInt(Math.random() * 1000));
    });
  });
}
PromiseLimit(result).客棧then(
  data => {
    console.log("成功",data);
  },data => {
    console.log("失敗",data);
  }
);

7、async 和await 結合promise all

async function PromiseAll(promises,batchSize=10) {
 const result = [];
 while(promises.length > 0) {
   const data = await Promise.all(promises.splice(0,batchSize));
   result.push(...data);
 }
return result;
}

這麼寫有2個問題:

  • 1、在呼叫Promise.all前就已經建立好了promises,實際上promise已經執行了
  • 2、你這個實現必須等前面batchSize個promise resolve,才能跑下一批的batchSiz程式設計客棧e個,也就是promise all全部成功才可以。

改進如下:

async function asyncPool(array,poolLimit,iteratorFn) {
  const ret = [];
  const executing = [];
  for (const item of array) {
    const p = Promise.resolve().then(() => iteratorFn(item,array));
    ret.push(p);

    if (poolLimit <= array.length) {
      const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e),1));
      executing.push(e);
      if (executing.length >= poolLimit) {
        await Promise.race(executing);
      }
    }
  }
  return Promise.all(ret);
}

使用:

const timeout = i => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(i),i));
return asyncPool( [1000,5000,3000,2000],timeout).then(results => {
    ...
});

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