JavaScript异步操作中串行和并行

OStack程序员社区-中国程序员成长平台 › 门户 › 编程› JavaScript›JavaScript编程经验

原作者: [db:作者] 来自: [db:来源] 收藏邀请

1、前言

本文写一下js中es5和es6针对异步函数，串行执行和并行执行的方案。已经串行和并行结合使用的例子。

2、es5方式

在es6出来之前，社区nodejs中针对回调地狱，已经有了promise方案。假如多个异步函数，执行循序怎么安排，如何才能更快的执行完所有异步函数，再执行下一步呢？这里就出现了js的串行执行和并行执行问题。

3、异步函数串行执行

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

function async(arg, callback) {
  console.log('参数为 ' + arg +' , 1秒后返回结果');
  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());// 递归执行完所有的数据
    });
  } else {
    return final(results[results.length - 1]);
  }
}

series(items.shift());

4、异步函数并行执行

上面函数是一个一个执行的，上一个执行结束再执行下一个，类似es6(es5之后统称es6)中 async 和await，那有没有类似promise.all这种，所有的并行执行的呢？

可以如下写：

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

function async(arg, callback) {
  console.log('参数为 ' + arg +' , 1秒后返回结果');
  setTimeout(function () { callback(arg * 2); }, 1000);
}

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

items.forEach(function(item) {// 循环完成
  async(item, function(result){
    results.push(result);
    if(results.length === items.length) {// 判断执行完毕的个数是否等于要执行函数的个数
      final(results[results.length - 1]);
    }
  })
});

5、异步函数串行执行和并行执行结合

假如并行执行很多条异步（几百条）数据，每个异步数据中有很多的（https）请求数据，势必造成tcp 连接数不足，或者堆积了无数调用栈导致内存溢出。所以并行执行不易太多数据，因此，出现了并行和串行结合的方式。

代码可以如下书写：

var items = [ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ];
var results = [];
var running = 0;
var limit = 2;

function async(arg, callback) {
  console.log('参数为 ' + arg +' , 1秒后返回结果');
  setTimeout(function () { callback(arg * 2); }, 1000);
}

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

launcher();

6、es6方式

es6天然自带串行和并行的执行方式，例如串行可以用async和await(前文已经讲解)，并行可以用promise.all等等。那么针对串行和并行结合，限制promise all并发数量，社区也有一些方案，例如

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

简单封装一个promise all并发数限制解决方案函数

function PromiseLimit(funcArray, limit = 5) { // 并发执行5条数据
  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)
      );
    }
    return Promise.resolve().then(() => queue());
  };
  return queue().then(() => Promise.all(result));
}

使用：

// 测试代码
const result = [];
for (let index = 0; index < 10; index++) {
  result.push(function() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      console.log("开始" + index, new Date().toLocaleString());
      setTimeout(() => {
        resolve(index);
        console.log("结束" + index, new Date().toLocaleString());
      }, parseInt(Math.random() * 10000));
    });
  });
}

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

修改测试代码，新增随机失败逻辑

// 修改测试代码 随机失败或者成功
const result = [];
for (let index = 0; index < 10; index++) {
  result.push(function() {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      console.log("开始" + index, new Date().toLocaleString());
      setTimeout(() => {
        if (Math.random() > 0.5) {
          resolve(index);
        } else {
          reject(index);
        }
        console.log("结束" + index, new Date().toLocaleString());
      }, parseInt(Math.random() * 1000));
    });
  });
}
PromiseLimit(result).then(
  data => {
    console.log("成功", data);
  },
  data => {
    console.log("失败", data);
  }
);

7、async 和await 结合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;
}

这么写有2个问题：

1、在调用Promise.all前就已经创建好了promises，实际上promise已经执行了
2、你这个实现必须等前面batchSize个promise resolve，才能跑下一批的batchSize个，也就是promise all全部成功才可以。

改进如下：

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], 2,timeout).then(results => {
    ...
});

到此这篇关于JavaScript异步操作中串行和并行的文章就介绍到这了,更多相关JavaScript异步操作串行和并行内容请搜索极客世界以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持极客世界！