JavaScript中处理异步的几种方法

1. 回调函数

回调（callback）是一个函数被作为一个参数传递到另一个函数里，在那个函数执行完后再执行。
假定有两个函数f1和f2，f2等待f1的执行结果，f1()–>f2()；如果f1很耗时，可以改写f1，把f2（箭头函数）写成f1的回调函数：

function f1(callback){
  setTimeout(() => {
    let name = '小明'
    console.log('大家好') // f1的任务代码
    callback(name)
  }, 100);
}
f1((name)=>{
	console.log('我是'+name)
})
// 大家好
// 我是小明

优点：简单、方便、实用。
缺点：易形成回调函数地狱。如果我们只有一个异步操作，用回调函数来处理是完全没有任何问题的。。但是如果我们要嵌套很多个回调函数，问题就很大了，因为多个异步操作形成了强耦合，代码将乱作一团，无法管理。这种情况被称为”回调函数地狱”（callback hell）。

getData('XXX1', () => {
  // callback 函数体
  getData('XXX2', () => {
    // callback 函数体
    getData('XXX3', () => {
      // callback 函数体
      getData('XXX4', () => {
        // callback 函数体
        getData('XXX5', () => {
          // callback 函数体
        })
      })
    })
  })
})

2. Promise 对象（推荐）

含义： Promise是异步编程的一种解决方案，
优点： Promise是链式编程，有效的解决了令人头痛的回调地狱问题，Promise的结果有成功和失败两种状态，只有异步操作的结果，可以决定当前是哪一种状态，外界的任何操作都无法改变这个状态。

2.1 常用API
resolve 返回异步操作成功的结果
reject 返回异步操作失败的结果
then 执行 Promise 状态是成功的操作
catch 执行 Promise 状态是失败的操作
finally 不管 Promise 状态是成功或失败都执行的操作

//ES6 规定，Promise对象是一个构造函数，用来生成Promise实例。
    const p = new Promise(function(resolve,reject){
        if(success){
            resolve('成功的结果')
        }else{
            reject('失败的结果')
        }
    })
    p.then(function (res) {
        // 接收resolve传来的数据，做些什么

    },function (err) {
        // 接收reject传来的数据，做些什么
    })
    p.catch(function (err) {
        // 接收reject传来的数据或者捕捉到then()中的运行报错时，做些什么
    })
    p.finally(function(){
        // 不管什么状态都执行
    })

const p = new Promise((resolve, reject) =>{
  setTimeout(() => {
    let name = '小明'
    resolve(name)
  }, 100);
});
p.then((res) => {
  console.log(res)
})

2.2 Promise.all

Promise.all 方法用于将多个 Promise 实例，包装成一个新的 Promise 实例。
const p = Promise.all([p1, p2, p3])
p 的状态由 p1、p2、p3 决定，分成两种情况。
（1）只有 p1、p2、p3 的状态都变成 fulfilled，p 的状态才会变成 fulfilled，此时 p1、p2、p3 的返回值组成一个数组，传递给 p 的回调函数（then）。
（2）只要 p1、p2、p3 之中有一个被 rejected，p 的状态就变成 rejected，此时第一个被 reject 的实例的返回值，会传递给 p 的回调函数（catch）。
优点：
promise.all 将多个 promise 放在一起处理，能简化回调的处理（不然需要调很多次，不科学），一个 then 回调就能拿到所有数据，对其进行处理，也能用一个 catch 回调捕获所有的异常。

console.time('time');

function test1(){
  const p1 =  new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('begin p1');
    setTimeout(() => {
      resolve('end p1');
    },400);
  });
  return p1;
}

function test2(){
  const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('begin p2');
    setTimeout(() => {
      resolve('end p2');
    },300);
  });
  console.log(p2);
  return p2;
}

function load1(){
  setTimeout(() => {
    console.log('setTimeout');
    Promise.all([test1(), test2()]).then((res) => {
      console.log('load1',res);
      console.timeEnd('time');
    }).catch(err => {
      console.log(err)
    });
  },100);
}

load1();
console.log('mark');

console.time('time');

function test1(){
  const p1 =  new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('begin p1');
    setTimeout(() => {
      resolve('end p1');
    },400);
  });
  return p1;
}

function test2(){
  const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
    console.log('begin p2');
    setTimeout(() => {
      resolve('end p2');
    },300);
  });
  console.log(p2);
  return p2;
}

async function load2(){
  const r1 = await test1();
  const r2 = await test2();
  console.log('load2',r1,r2);
  console.timeEnd('time');
}

load2();
console.log('mark');

3. 事件监听

采用事件驱动模式，任务的执行不取决代码的顺序，而取决于某一个事件是否发生。
监听函数有：on，bind，listen，addEventListener，observe
举例，为f1绑定一个事件（jquery写法）：f1.on(‘done’,f2);即当f1发生done事件，就执行f2。

function f1(){
  settimeout(function(){
    // f1的任务代码
    f1.trigger('done');  // 执行完成后，立即触发done事件，从而开始执行f2
  },1000);
}

优点：易理解，可绑定多个事件，每一个事件可指定多个回调函数，可以去耦合，有利于实现模块化
缺点：整个程序都要变成事件驱动型，运行流程会变得不清晰

4. Generator 函数

含义： Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案，语法行为与传统函数完全不同。
基本用法：

    function* helloGenerator() {
      yield 'hello';
      yield 'Generator';
      return 'over';
    }
    
    let hw = helloGenerator();
    hw.next() // {value:"hello",done:false}
    hw.next() // {value:"Generator",done:false}
    hw.next() // {value:"over",done:true}
    hw.next() // {value:undfined,done:true}

特征：

function关键字与函数名之间有一个星号；
函数体内部使用yield表达式，定义不同的内部状态；
通过next方法获取每段状态的返回结果,上面分成4次执行了Gennrator函数。
第一次，获取第一个yield函数的返回结果并暂停，done:false，代表函数内的状态还没有执行结束；
第二次，同理；
第三次，获取return 的返回结果，done:true表示函数内的状态已经执行完毕；
第四次，函数内已经没有可以执行的状态，所有返回undfined，同时告诉函数内的状态已经执行完毕；
如果函数内没有return，在第三次时返回undfined，done:true表示函数内的状态已经执行完毕；

5. async 函数（推荐）

含义： async 函数是在ES2017 标准中引入的，async 使得异步操作变得更加方便，其实他就是Generator 函数的语法糖
基本用法：

function get1(){
  return new Promise((resolve,reject)=>{
    setTimeout(()=>{
      resolve(1)
    },2000)      
  })
}

async function getSet(){
  const n = await get1()
  //const n = await '111'
  return n
}
getSet().then(console.log)

说明：

await命令只能用在async函数之中，如果用在普通函数，就会报错。
await后面是一个Promise对象，如get1 return出去的Promise实例；
如果不是 Promise 对象，就直接返回对应的值，如直接返回’111’。
若Promise 对象, 并且其以值 x 被 fulfilled, 则返回值为 x.
Promise 对象, 并且其以异常 e 被 rejected, 则抛出异常 e
async函数返回的 Promise 对象，必须等到内部所有await命令后面的 Promise 对象执行完，才会发生状态改变；
如果任何一个await语句后面的 Promise 对象变为reject状态或遇到return，那么整个async函数都会中断执行。
await 在等待 Promise 对象时会导致 async function 暂停执行, 一直到 Promise 对象决议之后才会 async function 继续执行；
如果我们希望即使前一个异步操作失败，也不要中断后面的异步操作。这时可以将第一个await放在 try…catch结构里面，这样不管这个异步操作是否成功，第二个await都会执行。

async function f() {
  try {
    await Promise.reject('出错了');
  } catch(e) {

  }
  return await Promise.resolve('hello world');
}

f().then(v => console.log(v))

function getData() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      let name = '明明'
      resolve(name)
    }, 100);
  });
}

async function test() {
  let newData = await getData()
  console.log(newData)
}
test()
// 明明

优点：相比Generator函数，async函数有如下四点改进

内置执行器： Generator 函数的执行必须靠next()进行每一次的模块执行，async自带执行器，只需要和普通函数一样调用即可执行
更好的语义：async表示函数里有异步操作，await表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。
返回值是Promise： async函数的返回值是 Promise 对象，可以用then方法指定下一步的操作；
而且async函数完全可以看做多个异步函数的操作，包装成的一个 Promise 对象，而await命令就是内部then命令的语法糖，即Promise.all()的用法；

多个await命令后面的异步操作，如果不存在继发关系，最好让它们同时触发。

    //此处省略getFoo(), getBar()两个函数
    
    // 写法一
    async function getSet(){
        let [foo, bar] = await Promise.all([getFoo(), getBar()]);
        return [foo, bar]
    }

    // 写法二
    async function getSet(){
        let fooPromise = getFoo();
        let barPromise = getBar();
        let foo = await fooPromise;
        let bar = await barPromise;
        return [foo, bar]
    }