Nodejs 异步编程解决方案

1. PubSub事件

事件监听模式是一种广泛应用于异步编程的解决方案,是回调函数的事件化,又称发布订阅模式。
关于发布订阅的实现,可以看我之前的另外一篇文章聊聊设计模式(1):发布订阅模式

Node中的发布订阅模式

Node自身提供的events模块是发布订阅的一个基本实现,相较于浏览器的事件机制,它更为简单:不存在事件冒泡,也不存在preventDefault(),stopImmediatePropagation等控制事件传递的方法。它具有emit,on,removeListener,once,removeAllListener等方法。
订阅事件on就是一个高阶函数,发布订阅模式可以实现一个事件与多个回调函数之间的关联,这些回调函数又可以称为事件侦听器。emit发布事件后,消息会传给当前函数的所有侦听器执行。
发布订阅模式可用于解耦业务逻辑,将不变的内容封装在组件内部,将容易变化的暴露给外部处理。另一个角度看,发布订阅模式也是一种钩子(hock)的机制,利用钩子导出内部数据或者状态给外部调用者。node中很多对象大多具有黑盒的效用,如果我们不通过钩子的形式,很难获取对象在运行期间的中间值或者内部状态。可以使编程者不再关注组件是如何启动的,只需关注在事件点上。HTTP 请求便是常见的应用场景。

var options = {
    host: 'www.google.com',
    port: 80,
    path: '/upload',
    method: 'POST'
};
var req = http.request(options, function (res) {
    console.log('STATUS: ' + res.statusCode);
    console.log('HEADERS: ' + JSON.stringify(res.headers));
    res.setEncoding('utf8');
    res.on('data', function (chunk) {
        console.log('BODY: ' + chunk);
    });
});
req.on('error', function (e) {
    console.log('problem with request: ' + e.message);
});
// write data to request body
req.write('data\n');
req.write('data\n');
req.end();

在这段HTTP request的代码中,程序员只需要将视线放在error,data这些业务事件点即可,至于内部的流程如何,无需过于关注。
Node为发布订阅模式做了特殊的优化,下面为具体两个细节点:

  1. 如果一个事件添加了超过十个监听器,将会收到一个警告,调用emmiter.setMaxListener(0)可以将限制去掉
  2. 为了异常处理EventEmmiter对象对error事件做了特殊处理,如果触发了error事件,会检查是否对error事件添加了事件监听。如果添加了,就交给该侦听器,否则这个错误会作为异常抛出。如果外部没有捕获这个异常,将会,将会引起线程退出。

继承events模块

var events = require('events');
function Stream(){
events.EventEmitter.call(this);
}
util.inherits(Stream, events.EventEmitter)

事件队列解决雪崩

利用once()方法,将所有回调都压入事件队列,利用只执行一次就会将监视移除,保证每一个回调只执行一次

多异步之间的协作

类似promise中的race()方法,实现就是引入一个哨兵变量,利用偏函数处理哨兵变量和偏函数之间的关系。

2. Promise/Deffered模式

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。
所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。
Promise对象有以下两个特点。
(1)对象的状态不受外界影响。Promise对象代表一个异步操作,有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和rejected(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。这也是Promise
这个名字的由来,它的英语意思就是“承诺”,表示其他手段无法改变。
(2)一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果。Promise
对象的状态改变,只有两种可能:从pending变为fulfilled和从pending变为rejected。只要这两种情况发生,状态就凝固了,不会再变了,会一直保持这个结果,这时就称为 resolved(已定型)。如果改变已经发生了,你再Promise对象添加回调函数,也会立即得到这个结果。这与事件(Event)完全不同,事件的特点是,如果你错过了它,再去监听,是得不到结果的。
注意,为了行文方便,本章后面的resolved统一只指fulfilled状态,不包含rejected状态。
有了Promise对象,就可以将异步操作以同步操作的流程表达出来,避免了层层嵌套的回调函数。此外,Promise
对象提供统一的接口,使得控制异步操作更加容易。
Promise也有一些缺点。首先,无法取消Promise,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消。其次,如果不设置回调函数,Promise内部抛出的错误,不会反应到外部。第三,当处于pending状态时,无法得知目前进展到哪一个阶段(刚刚开始还是即将完成)。
如果某些事件不断地反复发生,一般来说,使用 Stream 模式是比部署Promise
更好的选择。

上面是阮一峰ES6标准教程中关于Promise的定义,Promise/Deferred模式包含两部分,即是PromiseDeferred.
看了promise的介绍,还是感觉不够深入,这个在解决异步问题上是一个很好的解决方案,所以详细看一下,顺便按照自己的思路实现一个简单的Promise。

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