console.log(100);
setTimeout(() => {
console.log(200);
}, 0);
console.log(300);
// 100 300 200
事件循环
JS运行的环境称之为宿主环境。
执行栈:call stack,一个数据结构,用于存放各种函数的执行环境,每一个函数执行之前,它的相关信息会加入到执行栈。函数调用之前,创建执行环境,然后加入到执行栈;函数调用之后,销毁执行环境。
JS永远执行的是执行栈的最顶部。
function a() {
console.log("a");
b();
}
function b() {
console.log("b");
c();
}
function c() {
console.log("c");
}
console.log("global");
a();
// global a b c
递归:
// 1 1 2 3 5 8 斐波拉契数列
function getFeiBo(n) {
if(n === 1 || n === 2) {
return 1;
}
return getFeiBo(n - 1) + getFeiBo(n - 2);
}
getFeiBo(4); // 3
异步函数:某些函数不会立即执行,需要等到某个时机到达后才会执行,这样的函数,称之为 异步函数,比如 事件处理函数。异步函数的执行时机,会被宿主环境控制。
浏览器宿主环境中包含5个线程:
- JS引擎:负责执行执行栈的最顶部代码
- GUI线程: 负责渲染页面
- 事件监听线程:负责监听各种事件
- 计时线程:负责计时
- 网络线程:负责网络通信
当上面的线程发生了某些事情,如果该线程发现,这件事情有处理程序,它将该处理程序加入一个叫做事件队列的内存。当JS引擎发现,执行栈中已经没有了任何内容后,会将事件队列中的第一个函数加入到执行栈中执行。
JS引擎对事件队列的取出执行方式,以及与宿主环境的配合,称之为事件循环。
事件队列在不同的宿主环境中有所差异,大部分宿主环境会将事件队列进行细分。在浏览器中,事件队列分为两种:
宏任务(队列):macroTask,计时器结束的回调、事件回调、http回调等待绝大部分异步函数进行宏队列。
微任务(队列):MutationObserver,Promise产生的回调进入微队列。
当执行栈清空时,JS引擎首先会将微任务中的所有任务依次执行结束,如果没有微任务,则执行宏任务。
事件和回调函数的缺陷(回调地狱问题)
我们习惯于使用传统的回调或事件处理来解决异步问题。
- 事件:某个对象的属性是一个函数,当发生某一件事时,运行该函数。
dom.onclick = function() {}
- 回调:运行某个函数以实现某个功能的时候,传入一个函数作为参数,当发生某件事的时候,会运行该函数。
dom.addEventListener("click", function() {})
本质上,事件和回调并没有本质的区别,只是把函数放置的位置不同而已。
一直以来,该模式都运作良好。
直到前端工程越来越复杂。。。
目前,该模式主要面临以下两个问题:
1. 回调地狱:某个异步操作需要等待之前的异步操作完成,无论用回调还是事件,都会陷入不断的嵌套。
回调地狱1:
回调地狱2:
// 张三心中有三个女神
// 有一天,张三决定向第一个女神表白,如果女神拒绝,则向第二个女神表白,直到所有的女神都拒绝,或有一个女神同意为止
// 用代码实现以上场景
function biaobai(god, callback) {
console.log(`张三向女神【${god}】发出了表白短信`);
setTimeout(() => {
if (Math.random() < 0.3) {
// 同意
callback(true);
} else {
// 拒绝
callback(false);
}
}, 1000);
}
biaobai("女神1", result => {
if (result) {
console.log("女神1答应了,张三很开心!");
} else {
console.log("女神1拒绝了,然后向女神2表白!");
biaobai("女神2", result => {
if (result) {
console.log("女神2答应了,张三很开心!");
} else {
console.log("女神2拒绝了,然后向女神3表白!");
biaobai("女神3", result => {
if (result) {
console.log("女神3答应了,张三很开心!");
} else {
console.log("女神3拒绝了,张三表示生无可恋!");
}
})
}
})
}
})
2. 异步之间的练习:某个异步操作需要等待多个异步操作的结果,对这种联系的处理,会让代码的复杂剧增。
// 李四心中有20个女神,他决定同时给20个女神表白,如果有女神同意,就拒绝其他的女神;
// 并且,当所有的女神回复完成后,他要把所有的回复都记录到日志中进行分析
// 用代码模拟以上场景
function biaobai(god, callback) {
console.log(`张三向女神【${god}】发出了表白短信`);
setTimeout(() => {
if (Math.random() < 0.05) {
// 同意
callback(true);
} else {
// 拒绝
callback(false);
}
}, Math.floor(Math.random() * (3000 - 1000) + 1000));
}
let argeeGod = null; // 同意的第一个女神
const results = []; // 记录回复结果
for(let i = 0; i <= 20; i ++) {
biaobai(`女神${i}`, result => {
results.push(result);
if(result) {
console.log(`女神${i}同意了`);
if(argeeGod) {
console.log(`张三回复女神${i}:不好意思,发错了!`)
}else{
argeeGod = `女神${i}`;
console.log(`张三回复女神${i}:那和我在一起吧!`);
}
}else{
console.log(`女神${i}拒绝了`);
}
if(results.length === 20) {
console.log("记录", results);
}
})
}
异步处理的通用模型
ES官方参考了大量的异步场景,总结出了一套异步的通用模型,该模型可以覆盖几乎所有的异步场景,甚至是同步场景。
值得注意的是,为了兼容旧系统,ES6 并不打算抛弃过去的做法,只是基于该模型推出一个全新的API,使用该API,会让异步处理更加的简洁优雅。
理解该API,最重要的,是理解它的异步模型。
1. ES6 将某一件可能发生异步操作的事情,分为两个阶段:unsettled** 和 settled。**
unsettled:未决阶段,表示事情还在进行前期的处理,并没有发生通向结果的那件事。
settled:已决阶段,事情已经有了一个结果,不管这个结果是好是坏,整件事情无法逆转。
事情总是从 未决阶段 逐步发展到 已决阶段 的。并且,未决阶段 拥有控制何时通向 已决阶段 的能力。
2. ES6 将事情划分为三种状态:pending、resolved、rejected。
pending:挂起,处于未决阶段,则表示这件事情还在挂起(最终的结果还没出来)。
resolved:已处理,已决阶段的一种状态,表示整件事情已经出现结果,并是一个可以按照正常逻辑进行下去的结果。
rejected:已拒绝,已决阶段的一种状态,表示整件事情已经出现结果,并是一个无法按照正常逻辑进行下去的结果,通常用于表示有一个错误。
既然 未决阶段 有权力决定事情的走向,因此,未决阶段 可以决定事情最终的状态!
我们将 把事情变为 resolved 状态的过程叫做:resolve,推向该状态时,可能会传递一些数据。
我们将 把事情变为 rejected 状态的过程叫做:reject,推向该状态时,同样可能会传递一些数据,通常为错误信息。
始终记住,无论是阶段,还是状态,是不可逆的。
- 当事情达到已决阶段后,通常需要进行后续处理,不同的已决状态,决定了不同的后续处理。
resolved状态:这是一个正常的已决状态,后续处理为 thenable。
rejected状态:这是一个非正常的已决状态,后续处理表示为 catchable。
后续处理可能有多个,因此会形成作业队列,这些后续处理会按照顺序,当状态到达后依次执行。
- 整个事件称之为 Promise。
Promise 的基本使用 (处理异步场景)
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
// 未决阶段的处理
// 通过调用 resolve 函数将 Promise 推向 已决阶段 的 fulfilled 状态
// 通过调用 reject 函数将 Promise 推向 已决阶段 的 rejected 状态
// resolve 和 reject 均可以传递最多一个参数,表示推向状态的数据
})
pro.then(data => {
// 这是 thenable 函数,如果当前的 Promise 已经是 fulfilled状态,该函数会立即执行
// 如果当前是 未决阶段,则会加入到作业队列,等待到达 fulfilled 状态后执行
// data 为状态数据
}, err => {
// 这是 catchable 函数,如果当前的 Promise 已经是 rejected 状态,该函数会立即执行
// 如果当前是 未决阶段,则会加入到作业队列,等待到达 rejected 状态后执行
// err 为状态数据
})
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
console.log("未决阶段");
setTimeout(() => {
resolve(1);
}, 10000)
// reject(2);
})
pro.then(data => {
console.log(data); // 1
}, err => {
// console.log(err); // 2
})
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
console.log(`张三向女神发出表白短信`);
setTimeout(() => {
if(Math.random() < 0.2) {
resolve(true);
}else{
resolve(false);
}
}, 10000)
// reject(2);
})
pro.then(data => {
console.log(data); // 1
}, err => {
// console.log(err); // 2
})
function toData(obj) {
if (obj === null) {
return obj;
}
let arr = [];
for (let i in obj) {
let str = i + "=" + obj[i];
arr.push(str);
}
return arr.join("&");
}
function ajax(obj) {
return new Promise((resolve, reject) => {
// 指定提交方式的默认值
obj.type = obj.type || "get";
// 设置是否异步,默认为true(异步)
obj.asycn = obj.asycn || true;
// 设置数据的默认值
obj.data = obj.data || null;
// 根据不同的浏览器创建XHR对象
let xhr = null;
if (window.XMLHttpRequest) {
// 非IE浏览器
xhr = new XMLHttpRequest();
} else {
// IE浏览器
xhr = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");
}
// 区分get和post,发送HTTP请求
if (obj.type === "post") {
xhr.open(obj.type, obj.url, obj.asycn);
xhr.setRequestHeader("Content-Type", "application/x-www-form-urlencoded");
let data = toData(obj.data);
xhr.send(data);
} else {
let url = obj.url + "?" + toData(obj.data);
xhr.open(obj.type, url, obj.asycn);
xhr.send();
}
// 接收返回过来的数据
xhr.onreadystatechange = function () {
if (xhr.readyState === 4) {
if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300 || xhr.status == 304) {
resolve(JSON.parse(xhr.responseText));
} else {
reject(xhr.status);
}
}
}
})
}
ajax({
url: ".//json/students.json?name=李华"
}).then(data => {
console.log(data);
}, err => {
console.log(err); // 404
})
- 细节:
1. 未决阶段 的处理函数是 同步的,会立即执行。
2. thenable 和 catchable 函数是 异步的,就算是立即执行,也会加入到事件队列中等待执行,并且,加入的队列是微队列。
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
console.log(123);
}, 0)
resolve(999);
console.log(456);
})
pro.then(data => {
console.log(data);
})
3. pro.then 可以只添加 thenable 函数,pro.catch 可以单独添加 catchable 函数。
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
console.log(123);
}, 0)
resolve(999);
console.log(456);
})
pro.then(data => {
console.log(data);
})
pro.catch(err => {
console.log(err);
})
4. 在 未决阶段 的处理函数中,如果发生未捕获的错误,会将状态推向 rejected,并会被 catchable 捕获。
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
console.log(123);
}, 0)
// resolve(999);
reject(222);
console.log(456);
})
pro.then(data => {
console.log(data);
})
pro.catch(err => {
console.log(err);
})
5. 一旦状态推向了 已决阶段,无法再对状态做任何更改。
- Promise 并没有消除回调,只是让回调变得可控。
Promise 的串联
const pro1 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1);
})
const pro2 = pro1.then(data => console.log(data * 2));
console.log(pro2);
当后续的Promise需要用到之前的 Promise 的处理结果时,需要Promise 的串联。
Promise 对象中,无论是then方法还是catch方法,它们都具有返回值,返回的是一个全新的Promise对象,它的状态满足下面的规则:
1. 如果当前的Promise是未决的,得到的新的Promise是挂起状态。
2. 如果当前的Promise是已决的,会运行响应的后续处理函数,并将后续处理函数的结果(返回值)作为resolved状态数据,应用到最新的Promise中;如果后续处理函数发生错误,则把返回值作为rejected状态数据,应用到新的Promise中。
const pro1 = new Promise((resolve, reject) => {
// resolve(1);
reject(3);
})
const pro2 = pro1.then(data => data * 2, err => err * 3);
pro2.then(data => console.log("data",data), err => console.log("err",err));
// data 9
后续的Promise一定会等到前面的Promise有了后续处理结果后,才会变成已决状态。
const pro1 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1);
})
const pro2 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(2);
})
const pro3 = pro1.then(data => {
return pro2;
});
pro3.then(data => console.log(data));
// 2
如果前面的Promise的后续处理,返回的是一个Promise,则返回的新的Promise状态和后续处理返回的Promise状态保持一致。
function biaobai(god) {
return new Promise(resolve => {
console.log(`张三向${god},发出了表白短信`);
setTimeout(() => {
if(Math.random() < 0.3) {
// 同意
resolve(true);
}else{
resolve(false);
}
},500)
})
}
const gods = ["女神1", "女神2", "女神3", "女神4"];
let pro;
for(let i = 0; i < gods.length; i ++) {
if(i === 0) {
pro = biaobai(gods[i]);
}
pro = pro.then(data => {
if(data === undefined) {
return;
}else if(data) {
console.log(`${gods[i]}同意了`);
return;
}else{
console.log(`${gods[i]}拒绝了`);
if(i < gods.length - 1) {
return biaobai(gods[i + 1]);
}
}
})
}
Promise 的其他api
原型成员(实例成员)
then:注册一个后续处理函数,当 Promise 为 resolved 状态时运行该函数。
catch:注册一个后续处理函数,当 Promise 为 rejected 状态时运行该函数。
finally:[ES2018]注册一个后续处理函数(无参),当 Promise 为已决时运行该函数。
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
// resolve(1); // then1 1 then1 2 finally1 finally2
reject(1); // catch1 1 catch1 2 finally1 finally2
})
pro.then(data => console.log("then1", data * 1));
pro.then(data => console.log("then1", data * 2));
pro.catch(data => console.log("catch1", data * 1));
pro.catch(data => console.log("catch1", data * 2));
pro.finally(() => console.log("finally1"));
pro.finally(() => console.log("finally2"));
构造函数成员(静态成员)
1. resolve(数据):该方法返回一个 resolved 状态的 Promise,传递的数据作为状态数据。
特殊情况:如果传递的数据是 Promise,则直接返回传递的 Promise 对象。
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1);
})
const p = Promise.resolve(pro);
console.log(p === pro); // true
2. reject(数据):该方法返回一个 rejected 状态的 Promise ,传递的数据作为状态数据。
const pro = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1);
})
// 等效于
const pro1 = Promise.resolve(1);
// const pro = new Promise((resolve, reject) => {
// reject(1);
// })
// 等效于
// const pro1 = Promise.reject(1);
3. all(iterable):这个方法返回一个新的 Promise 对象,该 Promise 对象在 iterable 参数对象里所有的 Promise 对象都成功的时候才会触发成功;
function getRandom(min, max) {
return Math.floor(Math.random() * (max - min)) + min;
}
const proms = [];
for(let i = 0; i < 10; i ++) {
proms.push(new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
console.log(i, "over");
resolve(i);
},getRandom(1000, 5000));
}))
}
const pro = Promise.all(proms);
pro.then(data => {
console.log("全部完成", data);
});
console.log(proms);
一旦有任何一个 iterable 里面的 Promise 对象失败则立即触发该 Promise 对象的失败;
这个新的 Promise 对象在触发成功状态以后,会把一个包含 iterable 里所有 Promise 返回值的数组作为成功回调的返回值,顺序跟 iterable 的顺序保持一致;
如果这个新的 Promise 对象触发了失败状态,它会把 iterable 里第一个触发失败的 Promise 对象的错误信息作为它的失败的错误信息,Promise.all 方法常被用于处理多个 Promise 对象的状态集合。
// 李四心中有20个女神,他决定同时给20个女神表白,如果有女神同意,就拒绝其他的女神;
// 并且,当所有的女神回复完成后,他要把所有的回复都记录到日志中进行分析
// 用代码模拟以上场景
function biaobai(god) {
return new Promise(resolve => {
console.log(`张三向${god},发出了表白短信`);
setTimeout(() => {
if(Math.random() < 0.3) {
// 同意
resolve(true);
}else{
resolve(false);
}
},Math.floor(Math.random() * (3000 - 1000) + 1000))
})
}
const proms = [];
let argeeGod = null; // 同意的第一个女神
for(let i = 0; i <= 20; i ++) {
proms.push(biaobai(`女神${i}`).then(data => {
// console.log(data);
if(data) {
console.log(`女神${i}同意了`);
if(argeeGod) {
console.log(`张三回复女神${i}:不好意思,发错了!`);
}else{
argeeGod = `女神${i}`;
console.log(`张三回复女神${i}:那和我在一起吧!`);
}
return `女神${i}同意了`;
}else{
console.log(`女神${i}拒绝了`);
return `女神${i}拒绝了`;
}
}))
}
Promise.all(proms).then(data => {
console.log("over", data);
})
4. race(iterable):当 iterable 参数里的任意一个子 Promise 的成功或失败后,父 Promise 马上也会用子 Promise 的成功返回值或失败详情作为参数调用父 Promise 绑定的相应句柄,并返回该 Promise 对象。
function getRandom(min, max) {
return Math.floor(Math.random() * (max - min)) + min;
}
const proms = [];
for(let i = 0; i < 10; i ++) {
proms.push(new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
console.log(i, "over");
resolve(i);
},getRandom(1000, 5000));
}))
}
const pro = Promise.race(proms);
pro.then(data => {
console.log("全部完成", data);
});
console.log(proms);
Promise状态的特点
Promise 异步操作有三种状态:pending(进行中)、fulfilled(已成功)和 rejected(已失败)。除了异步操作的结果,任何其他操作都无法改变这个状态。
Promise 对象只有:从 pending 变为 fulfilled 和从 pending 变为 rejected 的状态改变。只要处于 fulfilled 和 rejected ,状态就不会再变了即 resolved(已定型)。
then 方法接收两个函数作为参数,第一个参数是 Promise 执行成功时的回调,第二个参数是 Promise 执行失败时的回调,两个函数只会有一个被调用。