js非同期プログラミングを例とともに詳しく解説

JavaScript言語の実行環境は「シングルスレッド」です。いわゆる「シングルスレッド」とは、一度に 1 つのタスクのみを完了できることを意味します。複数のタスクがある場合は、それらをキューに入れる必要があり、前のタスクが完了したら、次のタスクが実行されます。

- このモードの利点は、実装が比較的簡単で、実行環境が比較的シンプルであることです。欠点は、1 つのタスクに時間がかかる限り、後続のタスクを待機する必要があることです。プログラム全体の実行を遅らせます。一般的なブラウザーの応答不能 (サスペンドデス) は、長時間実行されている特定の Javascript コード (デッド

ループなど) によって引き起こされることが多く、その結果、ページ全体がその場所でスタックし、他のタスクが実行できなくなります。

この問題を解決するために、JavaScript言語ではタスクの実行モードを同期(Synchronous)と非同期(Asynchronous)の2種類に分けています。

「同期モード」は、前の段落のモードです。後者のタスクは、前のタスクの終了を待ってから実行されます。

「非同期モード」。は全く異なり、各タスクには 1 つ以上のコールバック関数 (callback) があり、前のタスクが終了すると次のタスクは実行されませんが、前のタスクの終了を待たずに後のタスクが実行されます。したがって、プログラムの実行順序はタスクの順序と矛盾しており、非同期です。

「非同期モード」は非常に重要です。ブラウザー側では、ブラウザーが応答しなくなることを避けるために、長時間実行される操作を非同期で実行する必要があります。その最良の例は Ajax 操作です。

サーバー側では、「非同期モード」が唯一のモードです。実行環境はシングルスレッドであるため、すべての http リクエストが同期実行を許可されている場合、サーバーのパフォーマンスは

急激に低下し、すぐに低下します。無反応になる。

「非同期モード」プログラミングの 4 つの方法:

1. コールバック関数: これは、非同期プログラミングの最も基本的な方法です。

2 つの関数 f1 と f2。f1 が時間のかかるタスクである場合は、f1 を書き換えて、f1 のコールバック関数として f2 を記述することを検討できます。

function f1(callback){

    setTimeout(function () {

        // f1的任务代码

        callback();

    }, 1000);

}

実行コードは次のようになります: f1(f2);

このようにして、f1 はプログラムの実行をブロックしません。これは、プログラムのメイン ロジックを実行するのと同じです。最初に、次に時間のかかる操作が延期されます。

コールバック関数の利点は、シンプルで理解しやすく、デプロイしやすいことです。欠点は、コードの読み取りと保守が困難であるため、プロセスが複雑になることです。 、各タスクに指定できるコールバック関数は 1 つだけです。

2. イベント監視

もう 1 つのアイデアは、イベント駆動型モデルを使用することです。タスクの実行はコードの順序ではなく、イベントが発生するかどうかによって決まります。

f1 と f2 を例に挙げます。まず、イベントを f1 にバインドします (ここでは jQuery を使用します)。

f1.on('done', f2);

上記のコード行は、done イベントが f1 で発生すると、f2 が実行されることを意味します。次に、f1 を書き換えます:

function f1(){

    setTimeout(function () {

        // f1的任务代码
    
        f1.trigger('done');

    }, 1000);

}

f1.trigger('done') は、実行完了後、done イベントが直ちにトリガーされ、f2 の実行が開始されることを意味します。

このメソッドの利点は、比較的理解しやすいこと、複数のイベントをバインドできること、各イベントで複数のコールバック関数を指定できること、そしてモジュール化に役立つ「分離」できることです。欠点は、プログラム全体をイベント駆動型にする必要があり、実行プロセスが非常に不明確になることです。

3. パブリッシュ/サブスクライブ (オブザーバーモード)

前のセクションの「イベント」は「シグナル」として理解できます。

「シグナル センター」があると仮定します。特定のタスクが実行されると、シグナル センターにシグナルが「発行」され、他のタスクがいつ自分で実行を開始できるかを知ることができます。 。これは「パブリッシュ/サブスクライブ パターン」(パブリッシュ/サブスクライブ パターン) と呼ばれ、「オブザーバー パターン」(オブザーバー パターン) とも呼ばれます。

このパターンの実装は多数あります。以下に示すのは、jQuery のプラグインである Ben Alman の Tiny Pub/Sub です。

まず、f2 は「Signal Center」jQuery への「done」シグナルをサブスクライブします。

jQuery.subscribe("done", f2);

その後、f1 は次のように書き換えられます。

function f1(){

    setTimeout(function () {

        // f1的任务代码

        jQuery.publish("done");

    }, 1000);

}

jQuery.publish("done") は、f1 の実行が完了した後、"done" シグナルが "シグナル センター" jQuery にリリースされ、それによって、 f2の実行。

また、f2の実行完了後に購読を解除することもできます。

jQuery.unsubscribe("done", f2);

この方法の性質は「イベント リスニング」に似ていますが、後者よりも大幅に優れています。なぜなら、「メッセージ センター」を見て、存在するシグナルの数と各シグナルの加入者数を確認することで、プログラムの動作を監視できるからです。

4. Promises オブジェクト

Promises オブジェクトは、非同期プログラミング用の統一インターフェイスを提供するために CommonJS ワーキング グループによって提案された仕様です。

簡単に言えば、各非同期タスクが Promise オブジェクトを返し、そのオブジェクトにはコールバック関数を指定できる then メソッドがあるという考え方です。たとえば、f1 のコールバック関数 f2 は次のように記述できます:

f1().then(f2);

f1().then(f2);

f1要进行如下改写（这里使用的是jQuery的实现）：

function f1(){

    var dfd = $.Deferred();

    setTimeout(function () {

        // f1的任务代码

        dfd.resolve();

    }, 500);

return dfd.promise;

}

这样写的优点在于，回调函数变成了链式写法，程序的流程可以看得很清楚，而且有一整套的配套方法，可以实现许多强大的功能。

比如，指定多个回调函数：

f1().then(f2).then(f3);

再比如，指定发生错误时的回调函数：

f1().then(f2).fail(f3);

而且，它还有一个前面三种方法都没有的好处：如果一个任务已经完成，再添加回调函数，该回调函数会立即执行。所以，你不用担心是否错过了某个事件或信号。这种方法的缺点就是编写和理解，都相对比较难。

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