JavaScript中異步與回調(diào)的基本概念是什么

本篇內(nèi)容介紹了“JavaScript中異步與回調(diào)的基本概念是什么”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

一、前言

在學(xué)習(xí)本文內(nèi)容之前，我們必須要先了解異步的概念，首先要強(qiáng)調(diào)的是異步和并行有著本質(zhì)的區(qū)別。

• 并行，一般指并行計算，是說同一時刻有多條指令同時被執(zhí)行，這些指令可能執(zhí)行于同一CPU的多核上，或者多個CPU上,或者多個物理主機(jī)甚至多個網(wǎng)絡(luò)中。

• 同步，一般指按照預(yù)定的順序依次執(zhí)行任務(wù)，只有當(dāng)上一個任務(wù)完成后，才開始執(zhí)行下一個任務(wù)。

• 異步，與同步相對應(yīng)，異步指的是讓CPU暫時擱置當(dāng)前任務(wù),先處理下一個任務(wù),當(dāng)收到上個任務(wù)的回調(diào)通知后，再返回上個任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行，整個過程無需第二個線程參與。

也許用圖片的方式解釋并行、同步和異步更為直觀，假設(shè)現(xiàn)在有A、B兩個任務(wù)需要處理，使用并行、同步和異步的處理方式會分別采用如下圖所示的執(zhí)行方式：

二、異步函數(shù)

JavaScript為我們提供了許多異步的函數(shù)，這些函數(shù)允許我們方便的執(zhí)行異步任務(wù)，也就是說，我們現(xiàn)在開始執(zhí)行一個任務(wù)（函數(shù)），但任務(wù)會在稍后完成，具體完成時間并不清楚。

例如，setTimeout函數(shù)就是一個非常典型的異步函數(shù)，此外，fs.readFile、fs.writeFile同樣也是異步函數(shù)。

我們可以自己定義一個異步任務(wù)的案例，例如自定義一個文件復(fù)制函數(shù)copyFile(from,to)：

const fs = require('fs')function copyFile(from, to) {
    fs.readFile(from, (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        fs.writeFile(to, data, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
        })
    })}

函數(shù)copyFile首先從參數(shù)from讀取文件數(shù)據(jù)，隨后將數(shù)據(jù)寫入?yún)?shù)to指向的文件。

我們可以像這樣調(diào)用copyFile：

copyFile('./from.txt','./to.txt')//復(fù)制文件

如果這個時候，copyFile(...)后面還有其他代碼，那么程序不會等待copyFile執(zhí)行結(jié)束，而是直接向下執(zhí)行，文件復(fù)制任務(wù)何時結(jié)束，程序并不關(guān)心。

copyFile('./from.txt','./to.txt')//下面的代碼不會等待上面的代碼執(zhí)行結(jié)束...

執(zhí)行到這里，好像一切還都是正常的，但是，如果我們在copyFile(...)函數(shù)后，直接訪問文件./to.txt中的內(nèi)容會發(fā)生什么呢？

這將不會讀到復(fù)制過來的內(nèi)容，就行這樣：

copyFile('./from.txt','./to.txt')fs.readFile('./to.txt',(err,data)=>{
    ...})

如果在執(zhí)行程序之前，./to.txt文件還沒有創(chuàng)建，將得到如下錯誤：

PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
finished
Copy finished
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
錯誤：ENOENT: no such file or directory, open 'E:\Code\Node\demos\03-callback\to.txt'Copy finished

即使./to.txt存在，也無法讀取其中復(fù)制的內(nèi)容。

造成這種現(xiàn)象的原因是：copyFile(...)是異步執(zhí)行的，程序執(zhí)行到copyFile(...)函數(shù)后，并不會等待其復(fù)制完畢，而是直接向下執(zhí)行，從而導(dǎo)致出現(xiàn)文件./to.txt不存在的錯誤，或者文件內(nèi)容為空錯誤（如果提前創(chuàng)建文件）。

三、回調(diào)函數(shù)

異步函數(shù)的具體執(zhí)行結(jié)束的時間是不能確定的，例如readFile(from,to)函數(shù)的執(zhí)行結(jié)束時間大概率取決于文件from的大小。

那么，問題在于我們?nèi)绾尾拍軠?zhǔn)確的定位copyFile執(zhí)行結(jié)束，從而讀取to文件中的內(nèi)容呢？

這就需要使用回調(diào)函數(shù)，我們可以修改copyFile函數(shù)如下：

function copyFile(from, to, callback) {
    fs.readFile(from, (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        fs.writeFile(to, data, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
            callback()//當(dāng)復(fù)制操作完成后調(diào)用回調(diào)函數(shù)
        })
    })}

這樣，我們?nèi)绻枰谖募?fù)制完成后，立即執(zhí)行一些操作，就可以把這些操作寫入回調(diào)函數(shù)中：

function copyFile(from, to, callback) {
    fs.readFile(from, (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        fs.writeFile(to, data, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
            callback()//當(dāng)復(fù)制操作完成后調(diào)用回調(diào)函數(shù)
        })
    })}copyFile('./from.txt', './to.txt', function () {
    //傳入一個回調(diào)函數(shù)，讀取“to.txt”文件中的內(nèi)容并輸出
    fs.readFile('./to.txt', (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log(data.toString())
    })})

如果，你已經(jīng)準(zhǔn)備好了./from.txt文件，那么以上代碼就可以直接運(yùn)行：

PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
Copy finished
加入社區(qū)“仙宗”，和我一起修仙吧
社區(qū)地址：http://t.csdn.cn/EKf1h

這種編程方式被稱為“基于回調(diào)”的異步編程風(fēng)格，異步執(zhí)行的函數(shù)應(yīng)當(dāng)提供一個回調(diào)參數(shù)用于在任務(wù)結(jié)束后調(diào)用。

這種風(fēng)格在JavaScript編程中普遍存在，例如文件讀取函數(shù)fs.readFile、fs.writeFile都是異步函數(shù)。

四、回調(diào)的回調(diào)

回調(diào)函數(shù)可以準(zhǔn)確的在異步工作完成后處理后繼事宜，如果我們需要依次執(zhí)行多個異步操作，就需要嵌套回調(diào)函數(shù)。

案例場景：依次讀取文件A和文件B

代碼實現(xiàn)：

fs.readFile('./A.txt', (err, data) => {
    if (err) {
        console.log(err.message)
        return
    }
    console.log('讀取文件A：' + data.toString())
    fs.readFile('./B.txt', (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log("讀取文件B：" + data.toString())
    })})

執(zhí)行效果：

PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
讀取文件A：仙宗無限好，只是缺了佬

讀取文件B：要想入仙宗，鏈接不能少  
http://t.csdn.cn/H1faI

通過回調(diào)的方式，就可以在讀取文件A之后，緊接著讀取文件B。

如果我們還想在文件B之后，繼續(xù)讀取文件C呢？這就需要繼續(xù)嵌套回調(diào)：

fs.readFile('./A.txt', (err, data) => {//第一次回調(diào)
    if (err) {
        console.log(err.message)
        return
    }
    console.log('讀取文件A：' + data.toString())
    fs.readFile('./B.txt', (err, data) => {//第二次回調(diào)
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log("讀取文件B：" + data.toString())
        fs.readFile('./C.txt',(err,data)=>{//第三次回調(diào)
            ...
        })
    })})

也就是說，如果我們想要依次執(zhí)行多個異步操作，需要多層嵌套回調(diào)，這在層數(shù)較少時是行之有效的，但是當(dāng)嵌套次數(shù)過多時，會出現(xiàn)一些問題。

回調(diào)的約定

實際上，fs.readFile中的回調(diào)函數(shù)的樣式并非個例，而是JavaScript中的普遍約定。我們?nèi)蘸髸远x大量的回調(diào)函數(shù)，也需要遵守這種約定，形成良好的編碼習(xí)慣。

約定是：

1. callback 的第一個參數(shù)是為 error 而保留的。一旦出現(xiàn) error，callback(err) 就會被調(diào)用。

2. 第二個以及后面的參數(shù)用于接收異步操作的成功結(jié)果。此時 callback(null, result1, result2,...) 就會被調(diào)用。

基于以上約定，一個回調(diào)函數(shù)擁有錯誤處理和結(jié)果接收兩個功能，例如fs.readFile('...',(err,data)=>{})的回調(diào)函數(shù)就遵循了這種約定。

五、回調(diào)地獄

如果我們不深究的話，基于回調(diào)的異步方法處理似乎是相當(dāng)完美的處理方式。問題在于，如果我們有一個接一個 的異步行為，那么代碼就會變成這樣：

fs.readFile('./a.txt',(err,data)=>{
    if(err){
        console.log(err.message)
        return
    }
    //讀取結(jié)果操作
    fs.readFile('./b.txt',(err,data)=>{
        if(err){
            console.log(err.message)
            return
        }
        //讀取結(jié)果操作
        fs.readFile('./c.txt',(err,data)=>{
            if(err){
                console.log(err.message)
                return
            }
            //讀取結(jié)果操作
            fs.readFile('./d.txt',(err,data)=>{
                if(err){
                    console.log(err.message)
                    return
                }
                ...
            })
        })
    })})

以上代碼的執(zhí)行內(nèi)容是：

1. 讀取文件a.txt，如果沒有發(fā)生錯誤的話；

2. 讀取文件b.txt，如果沒有發(fā)生錯誤的話；

3. 讀取文件c.txt，如果沒有發(fā)生錯誤的話；

4. 讀取文件d.txt，…

隨著調(diào)用的增加，代碼嵌套層級越來越深，包含越來越多的條件語句，從而形成不斷向右縮進(jìn)的混亂代碼，難以閱讀和維護(hù)。

我們稱這種不斷向右增長（向右縮進(jìn)）的現(xiàn)象為“回調(diào)地獄”或者“末日金字塔”！

fs.readFile('a.txt',(err,data)=>{
    fs.readFile('b.txt',(err,data)=>{
        fs.readFile('c.txt',(err,data)=>{
            fs.readFile('d.txt',(err,data)=>{
                fs.readFile('e.txt',(err,data)=>{
                    fs.readFile('f.txt',(err,data)=>{
                        fs.readFile('g.txt',(err,data)=>{
                            fs.readFile('h.txt',(err,data)=>{
                                ...
                                /*
								  通往地獄的大門
								  ===>
                                */
                            })
                        })
                    })
                })
            })
        })
    })})

雖然以上代碼看起來相當(dāng)規(guī)整，但是這只是用于舉例的理想場面，通常業(yè)務(wù)邏輯中會有大量的條件語句、數(shù)據(jù)處理操作等代碼，從而打亂當(dāng)前美好的秩序，讓代碼變的難以維護(hù)。幸運(yùn)的是，JavaScript為我們提供了多種解決途徑，Promise就是其中的最優(yōu)解。

“JavaScript中異步與回調(diào)的基本概念是什么”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！