JS异步编程及常见面试题
JS 异步编程及常考面试题
并发（concurrency）和并行（parallelism）区别
涉及面试题：并发与并行的区别？
异步和这小节的知识点其实并不是一个概念，但是这两个名词确实是很多人都常会混淆的知识点。其实混淆的原因可能只是两个名词在中文上的相似，在英文上来说完全是不同的单词。
并发是宏观概念，我分别有任务 A 和任务 B，在一段时间内通过任务间的切换完成了这两个任务，这种情况就可以称之为并发。
并行是微观概念，假设 CPU 中存在两个核心，那么我就可以同时完成任务 A、B。同时完成多个任务的情况就可以称之为并行。
回调函数（Callback）
涉及面试题：什么是回调函数？回调函数有什么缺点？如何解决回调地狱问题？
回调函数应该是大家经常使用到的，以下代码就是一个回调函数的例子：
ajax(url, () => {
// 处理逻辑
})
但是回调函数有一个致命的弱点，就是容易写出回调地狱（Callback hell）。假设多个请求存在依赖性，你可能就会写出如下代码：
ajax(url, () => {
// 处理逻辑
ajax(url1, () => {
// 处理逻辑
ajax(url2, () => {
// 处理逻辑
})
})
})
以上代码看起来不利于阅读和维护，当然，你可能会想说解决这个问题还不简单，把函数分开来写不就得了
function firstAjax() {
ajax(url1, () => {
// 处理逻辑
secondAjax()
})
}
function secondAjax() {
ajax(url2, () => {
// 处理逻辑
})
}
ajax(url, () => {
// 处理逻辑
firstAjax()
})
以上的代码虽然看上去利于阅读了，但是还是没有解决根本问题。
回调地狱的根本问题就是：
- 嵌套函数存在耦合性，一旦有所改动，就会牵一发而动全身
- 嵌套函数一多，就很难处理错误
当然，回调函数还存在着别的几个缺点，比如不能使用 try catch 捕获错误，不能直接 return。
Generator
涉及面试题：你理解的 Generator 是什么？
Generator 算是 ES6 中难理解的概念之一了，Generator 最大的特点就是可以控制函数的执行。我们讲一讲 Generator 的一些容易困惑的地方。
function *foo(x) {
let y = 2 * (yield (x + 1))
let z = yield (y / 3)
return (x + y + z)
}
let it = foo(5)
console.log(it.next()) // => {value: 6, done: false}
console.log(it.next(12)) // => {value: 8, done: false}
console.log(it.next(13)) // => {value: 42, done: true}
你也许会疑惑为什么会产生与你预想不同的值，逐行代码分析一下原因
- 首先
Generator函数调用和普通函数不同，它会返回一个迭代器 - 当执行第一次
next时，传参会被忽略，并且函数暂停在yield (x + 1)处，所以返回5 + 1 = 6 - 当执行第二次
next时，传入的参数等于上一个yield的返回值，如果你不传参，yield永远返回undefined。此时let y = 2 * 12，所以第二个yield等于2 * 12 / 3 = 8 - 当执行第三次
next时，传入的参数会传递给z，所以z = 13, x = 5, y = 24，相加等于42
Generator 函数一般见到的不多，其实也于他有点绕有关系，并且一般会配合 co 库去使用。当然，我们可以通过 Generator 函数解决回调地狱的问题，可以把之前的回调地狱例子改写为如下代码：
function *fetch() {
yield ajax(url, () => {})
yield ajax(url1, () => {})
yield ajax(url2, () => {})
}
let it = fetch()
let result1 = it.next()
let result2 = it.next()
let result3 = it.next()
Promise
涉及面试题：Promise 的特点是什么，分别有什么优缺点？什么是 Promise 链？Promise 构造函数执行和 then 函数执行有什么区别？
Promise 翻译过来就是承诺的意思，这个承诺会在未来有一个确切的答复，并且该承诺有三种状态，分别是：
- 等待中（pending）
- 完成了 （resolved）
- 拒绝了（rejected）
这个承诺一旦从等待状态变成为其他状态就永远不能更改状态了，也就是说一旦状态变为 resolved 后，就不能再次改变
new Promise((resolve, reject) => {
resolve('success')
// 无效
reject('reject')
})
当我们在构造 Promise 的时候，构造函数内部的代码是立即执行的
new Promise((resolve, reject) => {
console.log('new Promise')
resolve('success')
})
console.log('finifsh')
// new Promise -> finifsh
Promise 实现了链式调用，也就是说每次调用 then 之后返回的都是一个 Promise，并且是一个全新的 Promise，原因也是因为状态不可变。如果你在 then 中 使用了 return，那么 return 的值会被 Promise.resolve() 包装
Promise.resolve(1)
.then(res => {
console.log(res) // => 1
return 2 // 包装成 Promise.resolve(2)
})
.then(res => {
console.log(res) // => 2
})
当然了，Promise 也很好地解决了回调地狱的问题，可以把之前的回调地狱例子改写为如下代码：
ajax(url)
.then(res => {
console.log(res)
return ajax(url1)
}).then(res => {
console.log(res)
return ajax(url2)
}).then(res => console.log(res))
前面都是在讲述 Promise 的一些优点和特点，其实它也是存在一些缺点的，比如无法取消 Promise，错误需要通过回调函数捕获。
async 及 await
涉及面试题：async 及 await 的特点，它们的优点和缺点分别是什么？await 原理是什么？
一个函数如果加上 async ，那么该函数就会返回一个 Promise
async function test() {
return "1"
}
console.log(test()) // -> Promise {: "1"}
async 就是将函数返回值使用 Promise.resolve() 包裹了下，和 then 中处理返回值一样，并且 await 只能配套 async 使用
async function test() {
let value = await sleep()
}
async 和 await 可以说是异步终极解决方案了，相比直接使用 Promise 来说，优势在于处理 then 的调用链，能够更清晰准确的写出代码，毕竟写一大堆 then 也很恶心，并且也能优雅地解决回调地狱问题。当然也存在一些缺点，因为 await 将异步代码改造成了同步代码，如果多个异步代码没有依赖性却使用了 await 会导致性能上的降低。
async function test() {
// 以下代码没有依赖性的话，完全可以使用 Promise.all 的方式
// 如果有依赖性的话，其实就是解决回调地狱的例子了
await fetch(url)
await fetch(url1)
await fetch(url2)
}
下面来看一个使用 await 的例子：
let a = 0
let b = async () => {
a = a + await 10
console.log('2', a) // -> '2' 10
}
b()
a++
console.log('1', a) // -> '1' 1
对于以上代码你可能会有疑惑，让我来解释下原因
- 首先函数
b先执行，在执行到await 10之前变量a还是 0，因为await内部实现了generator，generator会保留堆栈中东西，所以这时候a = 0被保存了下来 - 因为
await是异步操作，后来的表达式不返回Promise的话，就会包装成Promise.reslove(返回值)，然后会去执行函数外的同步代码 - 同步代码执行完毕后开始执行异步代码，将保存下来的值拿出来使用，这时候
a = 0 + 10
上述解释中提到了 await 内部实现了 generator，其实 await 就是 generator 加上 Promise 的语法糖，且内部实现了自动执行 generator。如果你熟悉 co 的话，其实自己就可以实现这样的语法糖。
常用定时器函数
涉及面试题：setTimeout、setInterval、requestAnimationFrame 各有什么特点？
异步编程当然少不了定时器了，常见的定时器函数有 setTimeout、setInterval、requestAnimationFrame。我们先来讲讲最常用的setTimeout，很多人认为 setTimeout 是延时多久，那就应该是多久后执行。
其实这个观点是错误的，因为 JS 是单线程执行的，如果前面的代码影响了性能，就会导致 setTimeout 不会按期执行。当然了，我们可以通过代码去修正 setTimeout，从而使定时器相对准确，网上借鉴的。
let period = 60 * 1000 * 60 * 2
let startTime = new Date().getTime()
let count = 0
let end = new Date().getTime() + period
let interval = 1000
let currentInterval = interval
function loop() {
count++
// 代码执行所消耗的时间
let offset = new Date().getTime() - (startTime + count * interval);
let diff = end - new Date().getTime()
let h = Math.floor(diff / (60 * 1000 * 60))
let hdiff = diff % (60 * 1000 * 60)
let m = Math.floor(hdiff / (60 * 1000))
let mdiff = hdiff % (60 * 1000)
let s = mdiff / (1000)
let sCeil = Math.ceil(s)
let sFloor = Math.floor(s)
// 得到下一次循环所消耗的时间
currentInterval = interval - offset
console.log('时：'+h, '分：'+m, '毫秒：'+s, '秒向上取整：'+sCeil, '代码执行时间：'+offset, '下次循环间隔'+currentInterval)
setTimeout(loop, currentInterval)
}
setTimeout(loop, currentInterval)
接下来我们来看 setInterval，其实这个函数作用和 setTimeout 基本一致，只是该函数是每隔一段时间执行一次回调函数。
通常来说不建议使用 setInterval。第一，它和 setTimeout 一样，不能保证在预期的时间执行任务。第二，它存在执行累积的问题，请看以下伪代码
function demo() {
setInterval(function(){
console.log(2)
},1000)
sleep(2000)
}
demo()
以上代码在浏览器环境中，如果定时器执行过程中出现了耗时操作，多个回调函数会在耗时操作结束以后同时执行，这样可能就会带来性能上的问题。
如果你有循环定时器的需求，其实完全可以通过 requestAnimationFrame 来实现
function setInterval(callback, interval) {
let timer
const now = Date.now
let startTime = now()
let endTime = startTime
const loop = () => {
timer = window.requestAnimationFrame(loop)
endTime = now()
if (endTime - startTime >= interval) {
startTime = endTime = now()
callback(timer)
}
}
timer = window.requestAnimationFrame(loop)
return timer
}
let a = 0
setInterval(timer => {
console.log(1)
a++
if (a === 3) cancelAnimationFrame(timer)
}, 1000)
首先 requestAnimationFrame 自带函数节流功能，基本可以保证在 16.6 毫秒内只执行一次（不掉帧的情况下），并且该函数的延时效果是精确的，没有其他定时器时间不准的问题，当然你也可以通过该函数来实现 setTimeout。
小结
异步编程相关内容很多，需要继续学习。