JavaScript异步编程
1.前言
平时开发经常会用到js异步编程，由于前端展示页面都是基于网络机顶盒（IPTV的一般性能不太好，OTT较好），目前公司主要采取的异步编程的方式有setTimeout、setInterval、requestAnimationFrame、ajax，为什么会用到异步呢，就拿业务来说，若前端全部采取同步的方式，那加载图片、生成dom、网络数据请求都会大大增加页面渲染时长。
2.JS 运行机制
JS 是单线程运行的，这意味着两段代码不能同时运行，而是必须逐步地运行，所以在同步代码执行过程中，异步代码是不执行的。只有等同步代码执行结束后，异步代码才会被添加到事件队列中。
这里就涉及到执行栈和任务队列：
同步代码是依次存放在执行栈中，遵循LIFO原则；
异步代码存放在任务队列中，任务队列又分宏任务和微任务（微任务执行优先级高于宏任务），遵循FIFO原则；
请看下面代码执行的顺序（可以先思考一下看看与正确输出顺序是否一致）
1 function foo(){
2 console.log('start...');
3 return bar();
4 }
5 function bar(){
6 console.log('bar...');
7 }
8 //这里采用ES6的箭头函数、Promise函数
9 var promise = new Promise(function(resolve,reject){
10 console.log('promise...');
11 resolve();
12 });
13 promise.then(()=>console.log('promise resolve...'));
14 setTimeout(()=>console.log('timeout...'),0);
15 foo()
16 console.log('end...');请看答案
promise... start... bar... end... promise resolve... timeout...
这里分析一下（大家不要纠结任务队列的叫法，本人说明的异步微任务、异步宏任务暂无根据，理解即可，请勿深究）：
程序正式开始执行是从9行初始化promise对象开始，首先打印promise...
然后往下执行发现是promise.then回调函数，此为异步微任务，放入任务队列中，等待同步任务执行完才能执行
再往下执行是timeout定时器，此为异步宏任务，也放入任务队列中，等待同步任务执行完、异步微任务才能执行
再往下是foo方法，此为同步任务，借用网络流行的一句话 “JavaScript中的函数是一等公民”，打印日志start...后回调执行bar方法，到这里就有两个执行栈了（依次将foo、bar放入栈中，bar执行完就弹出栈，foo依次弹出）
关于并发模型和Event Loop 请看MDN（https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/EventLoop）
3.异步编程
关于异步编程的方式，常用的定时器、ajax、Promise、Generator、async/await，详细介绍如下：
3.1.定时器
3.1.1.setTimeout与setInterval
这里拿setTimeout来举例
简单的时钟
1 (function(){
2 var div = document.createElement('div'),timer;
3 document.body.appendChild(div);
4 //同步代码,5s后执行异步代码块显示时钟
5 //doSomething()
6 setTimeout(function(){
7 execFn();
8 },5000);
9 function timeChange(callback){
10 div.innerHTML = '当前时间：'+getCurrentTime();
11 if(new Date().getSeconds() %5 === 0){
12 //当前秒数是5的倍数关闭定时器
13 clearTimeout(timer);
14 //doSomething...
15 console.log(timer);
16 timer = setTimeout(execFn,100);
17 }else{
18 clearTimeout(timer);
19 execFn();
20 }
21 }
22 function execFn(){
23 timer1 = window.setTimeout(timeChange,1000);
24 }
25 function getCurrentTime(){
26 var d = new Date();
27 return d.getFullYear()+'-'+(d.getMonth()+1)+'-'+d.getDate()+' '+d.getHours()+':'+d.getMinutes()+':'+d.getSeconds()+' 星期'+getWeek();
28 }
29 function getWeek(){
30 var d = new Date();
31 var week;
32 switch(d.getDay()){
33 case(4):week='四';break;
34 //省略
35 default:week='*';break;
36 }
37 return week;
38 }
39 })();正常的逻辑代码肯定要复杂的多，但是利用setTimeou编写异步代码的逻辑大致上是这么处理的。
看下面的例子
大家是否有疑问，为啥不是先输出2再输出1
setTimeout与setInterval执行的间隔时间为4~5ms
下面看setInterval代码
计数count输出为252,所以执行的间隔时间约为4ms
3.1.2.requestAnimationFrame
看看caniuser支持的情况
看这趋势除了opera外其他浏览器以后都支持requestAnimationFrame方法
平时业务中也看到公司同事封装了requestAnimationFrame方法。如果碰到某些版本的浏览器不支持此方法，则需要重写，requestAnimationFrame其实与防抖节流实现的原理有些相似，请看代码
1 var vendors = ['webkit', 'moz'];
2 for (var i = 0; i < vendors.length && !window.requestAnimationFrame; ++i) {
3 var vp = vendors[i];
4 window.requestAnimationFrame = window[vp+'RequestAnimationFrame'];
5 }
6 if(!window.requestAnimationFrame){
7 var lastTime = 0;
8 window.requestAnimationFrame = function(callback){
9 var now = new Date().getTime();
10 var nextTime = Math.max(lastTime + 16, now);//浏览器渲染的间隔时间大约16ms
11 return window.setTimeout(function(){
12 lastTime = nextTime;
13 callback();
14 },nextTime - now);
15 };
16 }有兴趣的同学可以看看这位大神的杰作
https://codepen.io/caryforchristine/pen/oMQMQz
3.2.Ajax
直接看一个简单的ajax异步处理代码
1 (function(){
2 var xmlhttp = window.XMLHttpRequest ? new XMLHttpRequest() : new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
3 var url = "authorInfo.json";
4 xmlhttp.onreadystatechange = function(){
5 if(xmlhttp.readyState==4){
6 if(xmlhttp.status==200){
7 console.log(xmlhttp.response);
8 //异步获取数据后再doSomething
9 }
10 }
11 }
12 xmlhttp.open('GET',url,true);
13 xmlhttp.send(null);
14 })();chrome打印日志
3.3.Promise
Promise 是异步编程的一种解决方案，比传统的解决方案——回调函数和事件——更合理和更强大。它由社区最早提出和实现，ES6 将其写进了语言标准，统一了用法，原生提供了Promise对象
简单的读取文件实例
1 var fs = require('fs')
2 var read = function (filename){
3 var promise = new Promise(function(resolve, reject){
4 fs.readFile(filename, 'utf8', function(err, data){
5 if (err){
6 reject(err);
7 }
8 resolve(data);
9 })
10 });
11 return promise;
12 }
13 read('authorInfo.json')
14 .then(function(data){
15 console.log(data);
16 return read('not_exist_file');
17 })
18 .then(function(data){
19 console.log(data);
20 })
21 .catch(function(err){
22 console.log("error caught: " + err);
23 })
24 .then(function(data){
25 console.log("completed");
26 })用node运行结果如下：
Promise构造函数接受一个函数作为参数，该函数的两个参数分别是resolve和reject（函数）
当状态由pending变成resolved执行resolve(),变成rejected则执行reject(),当promise实例生成时可以用then指定回调
then(function success(){},function fail(){})，此方法还是会返回一个新的promise对象，所以可以进行链式调用
有关Promise包括下文要提到的Generator请看阮老师博客
3.4.Generator
本人在第一次接触Generator的时候觉得特神奇，毕竟之前从来没有想过函数会断点执行（在下描述不准确，勿喷），也就是说函数执行一部分可以停下来处理另外的代码块，然后再回到暂停处继续执行。
执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象，也就是说，Generator 函数除了状态机，还是一个遍历器对象生成函数。返回的遍历器对象，可以依次遍历 Generator 函数内部的每一个状态。
由此可见Generator返回的是一个遍历器对象，可以用for of（ES6新特性，主要是针对具有Symbol.iterator属性的对象，包括数组，set，map，类数组等等）进行遍历，
Generator语法 function* name(){},一般*和函数名中间有个空格，函数体内可通过yield关键字修饰，需要注意的是，yield后面的表达式，只有当调用next方法、内部指针指向该语句时才会执行。大家是否会觉得Generator要手动执行next方法过于麻烦呢，接下来介绍当前js对异步的终极解决方案
3.5. async/await
async和await是ES 7中的新语法，新到连ES 6都不支持。
可以利用babel转换
在线转换地址：https://babeljs.io/ ，也可以自己安装babel-cli进行转换
1 const fs = require('fs');
2 const utils = require('util');
3 const readFile = utils.promisify(fs.readFile);
4 async function readJsonFile() {
5 try {
6 const file1 = await readFile('zh_cn.json');
7 const file2 = await readFile('authorInfo.json');
8 console.log(file1.toString(),file2.toString());
9 } catch (e) {
10 console.log('出错啦');
11 }
12
13 }
14 readJsonFile();
可以看到异步依次读取两个文件，如果利用Generator的话需要手动执行next，async/await实现了自动化
写的不周到或者有错误的地方欢迎各位大神及时指出。
欢迎纠错~
腾讯云开发者
