38.JavaScript中异步与回调的基本概念,以及回调地狱现象

发布时间:2022-07-31 发布网站:https://node-pedia.blog.csdn.net
前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了38.JavaScript中异步与回调的基本概念,以及回调地狱现象前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

38.JavaScript中异步与回调的基本概念,以及回调地狱现象

38.JavaScript中异步与回调的基本概念,以及回调地狱现象


JavaScript异步与回调

一、前言

在学习本文内容之前,我们必须要先了解异步的概念,首先要强调的是异步和并行有着本质的区别

  • 并行,一般指并行计算,是说同一时刻有多条指令同时被执行,这些指令可能执行于同一CPU的多核上,或者多个CPU上,或者多个物理主机甚至多个网络中。

  • 同步,一般指按照预定的顺序依次执行任务,只有当上一个任务完成后,才开始执行下一个任务。

  • 异步,与同步相对应,异步指的是让CPU暂时搁置当前任务,先处理下一个任务,当收到上个任务的回调通知后,再返回上个任务继续执行,整个过程无需第二个线程参与

也许用图片的方式解释并行、同步和异步更为直观,假设现在有A、B两个任务需要处理,使用并行、同步和异步的处理方式会分别采用如下图所示的执行方式:

38.JavaScript中异步与回调的基本概念,以及回调地狱现象

二、异步函数

JavaScript为我们提供了许多异步的函数,这些函数允许我们方便的执行异步任务,也就是说,我们现在开始执行一个任务(函数),但任务会在稍后完成,具体完成时间并不清楚。

例如,setTimeout函数就是一个非常典型的异步函数,此外,fs.readFilefs.writeFile同样也是异步函数。

我们可以自己定义一个异步任务的案例,例如自定义一个文件复制函数copyFile(from,to)

const fs = require('fs')

function copyFile(from, to) {
    fs.readFile(from, (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        fs.writeFile(to, data, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
        })
    })
}

函数copyFile首先从参数from读取文件数据,随后将数据写入参数to指向的文件。

我们可以像这样调用copyFile

copyFile('./from.txt','./to.txt')//复制文件

如果这个时候,copyFile(...)后面还有其他代码,那么程序不会等待copyFile执行结束,而是直接向下执行,文件复制任务何时结束,程序并不关心。

copyFile('./from.txt','./to.txt')
//下面的代码不会等待上面的代码执行结束
...

执行到这里,好像一切还都是正常的,但是,如果我们在copyFile(...)函数后,直接访问文件./to.txt中的内容会发生什么呢?

这将不会读到复制过来的内容,就行这样:

copyFile('./from.txt','./to.txt')
fs.readFile('./to.txt',(err,data)=>{
    ...
})

如果在执行程序之前,./to.txt文件还没有创建,将得到如下错误:

PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
finished
Copy finished
PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
错误:ENOENT: no such file or directory,open 'E:\Code\Node\demos\03-callback\to.txt'
Copy finished

即使./to.txt存在,也无法读取其中复制的内容。

造成这种现象的原因是:copyFile(...)是异步执行的,程序执行到copyFile(...)函数后,并不会等待其复制完毕,而是直接向下执行,从而导致出现文件./to.txt不存在的错误,或者文件内容为空错误(如果提前创建文件)。

三、回调函数

异步函数的具体执行结束的时间是不能确定的,例如readFile(from,to)函数的执行结束时间大概率取决于文件from的大小。

那么,问题在于我们如何才能准确的定位copyFile执行结束,从而读取to文件中的内容呢?

这就需要使用回调函数,我们可以修改copyFile函数如下:

function copyFile(from, to, callback) {
    fs.readFile(from, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
            callback()//当复制操作完成后调用回调函数
        })
    })
}

这样,我们如果需要在文件复制完成后,立即执行一些操作,就可以把这些操作写入回调函数中:

function copyFile(from, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
            callback()//当复制操作完成后调用回调函数
        })
    })
}

copyFile('./from.txt', './to.txt', function () {
    //传入一个回调函数,读取“to.txt”文件中的内容并输出
    fs.readFile('./to.txt', data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log(data.toString())
    })
})

如果,你已经准备好了./from.txt文件,那么以上代码就可以直接运行:

PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
Copy finished
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这种编程方式被称为“基于回调”的异步编程风格,异步执行的函数应当提供一个回调参数用于在任务结束后调用。

这种风格在JavaScript编程中普遍存在,例如文件读取函数fs.readFilefs.writeFile都是异步函数。

四、回调的回调

回调函数可以准确的在异步工作完成后处理后继事宜,如果我们需要依次执行多个异步操作,就需要嵌套回调函数。

案例场景:依次读取文件A和文件B

代码实现:

fs.readFile('./A.txt', data) => {
    if (err) {
        console.log(err.message)
        return
    }
    console.log('读取文件A:' + data.toString())
    fs.readFile('./B.txt', data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log("读取文件B:" + data.toString())
    })
})

执行效果:

PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
读取文件A:仙宗无限好,只是缺了佬

读取文件B:要想入仙宗,链接不能少  
http://t.csdn.cn/H1faI

通过回调的方式,就可以在读取文件A之后,紧接着读取文件B。

如果我们还想在文件B之后,继续读取文件C呢?这就需要继续嵌套回调:

fs.readFile('./A.txt', data) => {//第一次回调
    if (err) {
        console.log(err.message)
        return
    }
    console.log('读取文件A:' + data.toString())
    fs.readFile('./B.txt', data) => {//第二次回调
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log("读取文件B:" + data.toString())
        fs.readFile('./C.txt',data)=>{//第三次回调
            ...
        })
    })
})

也就是说,如果我们想要依次执行多个异步操作,需要多层嵌套回调,这在层数较少时是行之有效的,但是当嵌套次数过多时,会出现一些问题。

回调的约定

实际上,fs.readFile中的回调函数的样式并非个例,而是JavaScript中的普遍约定。我们日后会自定义大量的回调函数,也需要遵守这种约定,形成良好的编码习惯。

约定是:

  1. callback 的第一个参数是为 error 而保留的。一旦出现 error,callback(err) 就会被调用。
  2. 第二个以及后面的参数用于接收异步操作的成功结果。此时 callback(null,result1,result2,...) 就会被调用。

基于以上约定,一个回调函数拥有错误处理和结果接收两个功能,例如fs.readFile('...',(err,data)=>{})的回调函数就遵循了这种约定。

五、回调地狱

如果我们不深究的话,基于回调的异步方法处理似乎是相当完美的处理方式。问题在于,如果我们有一个接一个 的异步行为,那么代码就会变成这样:

fs.readFile('./a.txt',data)=>{
    if(err){
        console.log(err.message)
        return
    }
    //读取结果操作
    fs.readFile('./b.txt',data)=>{
        if(err){
            console.log(err.message)
            return
        }
        //读取结果操作
        fs.readFile('./c.txt',data)=>{
            if(err){
                console.log(err.message)
                return
            }
            //读取结果操作
            fs.readFile('./d.txt',data)=>{
                if(err){
                    console.log(err.message)
                    return
                }
                ...
            })
        })
    })
})

以上代码的执行内容是:

  1. 读取文件a.txt,如果没有发生错误的话;
  2. 读取文件b.txt,如果没有发生错误的话;
  3. 读取文件c.txt,如果没有发生错误的话;
  4. 读取文件d.txt,…

随着调用的增加,代码嵌套层级越来越深,包含越来越多的条件语句,从而形成不断向右缩进的混乱代码,难以阅读和维护。

我们称这种不断向右增长(向右缩进)的现象为“回调地狱”或者“末日金字塔”!

fs.readFile('a.txt',data)=>{
    fs.readFile('b.txt',data)=>{
        fs.readFile('c.txt',data)=>{
            fs.readFile('d.txt',data)=>{
                fs.readFile('e.txt',data)=>{
                    fs.readFile('f.txt',data)=>{
                        fs.readFile('g.txt',data)=>{
                            fs.readFile('h.txt',data)=>{
                                ...
                                /*
								  通往地狱的大门
								  ===>
                                */
                            })
                        })
                    })
                })
            })
        })
    })
})

虽然以上代码看起来相当规整,但是这只是用于举例的理想场面,通常业务逻辑中会有大量的条件语句、数据处理操作等代码,从而打乱当前美好的秩序,让代码变的难以维护。

幸运的是,JavaScript为我们提供了多种解决途径,Promise就是其中的最优解。

(原谅我卖了一个关子,这篇文章太长了,下篇继续讲)

六、总结

本文主要介绍了异步和回调的基本概念,二者是JavaScript的核心内容,需要所有热爱JS的小伙伴深入了解。

  1. 异步、并行、同步的基本概念;
  2. 使用回调函数处理异步任务;
  3. 回调函数的嵌套和约定;
  4. 回调地狱的基本概念;

总结


以上是前端之家为你收集整理的38.JavaScript中异步与回调的基本概念,以及回调地狱现象全部内容,希望文章能够帮你解决38.JavaScript中异步与回调的基本概念,以及回调地狱现象所遇到的程序开发问题。

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