JavaScript：异步函数的应用_异步函数的作用-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/JinsmLill/article/details/127399180

本文介绍了JavaScript中异步函数的应用，包括如何模拟Java的Thread.sleep()功能，实现平行执行以提高效率，以及利用异步函数模拟期约连锁操作。通过示例展示了在单线程环境中，平行执行可以减少任务间的等待时间，提高程序执行效率。

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异步函数的应用

主要参考资料：

《JavaScript 高级程序设计（第4版）》- P356（381/931）

模拟功能 sleep()

在异步函数中，可以实现类似 Java 中如 Thread.sleep() 之类的、能够暂时停止执行当前代码的功能。

示例：

在异步函数中实现暂时停止执行当前代码的的功能。

async function sleep(delay) {
	return new Promise(
		(resolve) => {
			setTimeout(resolve, delay)
		}
	)
}  // 创建一个一定时间后落定为解决的期约

async function canPause() {
	const t = Date.now()
	await sleep(1000)  // 暂停 1s 后，恢复执行
	const t_01 = Date.now()
	console.log('paused time:', t_01 - t)
}

canPause()

// 输出：
// paused time: 1002

模拟平行执行

平行执行是相对于顺序执行的。

顺序执行

任务按顺序执行，只有上一个任务执行完毕后，才开始执行下一个任务。

平行执行

任务的执行没有顺序，是平行的（多线程）/ 随机的（单线程），不需要等待上一个任务执行完毕后，才开始执行下一个任务。

使用异步函数实现平行执行：

在异步函数中按顺序等待各个表达式的值，并在开始等待之前异步开启各个表达式主要的求值。

单线程中的平行执行：

在 JavaScript 这种单线程语言上使用平行执行，主要是减少下一个任务等待执行的等待时间。

从线程的实际执行的性能（线程的使用时间）上看，使用平行执行与使用顺序执行的几乎是没有差别。

因为当某个任务处于等待状态时，这个任务并不总是占用线程的，JavaScript 引擎会安排其它任务使用线程。

平行执行与顺序执行之间细微的性能差别来自于，顺序执行需要更多地进入线程来确定表达式是否已经完成求值，这会消耗一些性能。

所以平行执行，主要是一种寻求能够合理调度任务执行顺序的策略，使开发者能够有能力可以根据具体情况和需求调度任务的执行顺序。

其实无论是单线程还是多线程，平行执行等一些编程优化策略，其目标、意义都是相同的，都是寻求使任务的执行更符合需求，或者更加有效率地使用线程。

示例：

顺序执行。

let t_finished = 0
async function randomDelay(id) {
	const delay = Math.random() * 1000
	return new Promise(
		(resolve) => {
			const t = Date.now()
			setTimeout(
				() => {
					const t_consumed = Date.now() - t
					console.log(`finished ${id} consumed time: ${t_consumed}`)
					t_finished += t_consumed
					resolve(id)
				},
				delay
			)
		}
	)
}  // 创建一个随机时间后落定为解决的期约，模拟复杂耗时的计算任务。

async function sequentialExecutor() {
	const t = Date.now()
	for(let i = 0; i < 4; i++) {
		const t_01 = Date.now()
		const id = await randomDelay(i)  // 等待开始求值（等待执行计算）
		const t_02 = Date.now()
		console.log(`got ${id} awaited time:`, t_02 - t_01)
	}
	const t_awaited = Date.now() - t
	console.log(`all finished consumed time:`, t_finished)
	console.log(`all awaited time:`, t_awaited)
}

parallelExecutor()

// 可能的输出：
// finished 0 consumed time: 391
// got 0 awaited time: 391
// finished 1 consumed time: 355
// got 1 awaited time: 355
// finished 2 consumed time: 484
// got 2 awaited time: 484
// finished 3 consumed time: 656
// got 3 awaited time: 656
// all finished consumed time: 1886
// all awaited time: 1887

平行执行。

let t_finished = 0
async function randomDelay(id) {
	const delay = Math.random() * 1000
	return new Promise(
		(resolve) => {
			const t = Date.now()
			setTimeout(
				() => {
					const t_consumed = Date.now() - t
					console.log(`finished ${id} consumed time: ${t_consumed}`)
					t_finished += t_consumed
					resolve(id)
				},
				delay
			)
		}
	)
}

async function parallelExecutor() {
	const promises = new Array(4).fill(null).map(
		(_, i) => randomDelay(i)  // 在开始等待之前，开始异步求值（开始执行计算）
	)
	const t = Date.now()
	for(const p of promises) {
		const t_01 = Date.now()
		const id = await p  // 等待完成求值（等待完成计算）
		const t_02 = Date.now()
		console.log(`got ${id} awaited time:`, t_02 - t_01)
	}
	const t_awaited = Date.now() - t
	console.log(`all finished consumed time:`, t_finished)
	console.log(`all awaited time:`, t_awaited)
}

parallelExecutor()

// 可能的输出：
// finished 1 consumed time: 43
// finished 2 consumed time: 355
// finished 3 consumed time: 606
// finished 0 consumed time: 894
// got 0 awaited time: 894
// got 1 awaited time: 0
// got 2 awaited time: 0
// got 3 awaited time: 0
// all finished consumed time: 1898
// all awaited time: 894

// 补充说明：
// 类型 Array
// --原型方法 fill()
// ----第一个参数：
// ------任意值，用于替换数组的每个元素的值。
// ----返回值：
// ------数组，填充后的数组。
// --原型方法 map()
// ----第一个参数：
// ------函数，会对数组的每个元素执行该函数。
// --------提供第一个参数：当前元素的值。
// --------提供第二个参数：当前元素的索引值。
// ----返回值：
// ------数组，新的数组，不改变原数组。

模拟期约连锁

使用异步函数，模拟期约连锁合成期约值的操作。

示例：

使用异步函数，模拟期约连锁合成期约值的操作。

async function handler_01(str) {
	return new Promise(
		(resolve) => {
			setTimeout(
				() => {
					str += ' -> handler_01'
					console.log('handler_01 consumed 1s')
					resolve(str)
				},
				1000
			)
		}
	)
}  // 模拟耗时 1s 的计算任务
async function handler_02(str) {
	return new Promise(
		(resolve) => {
			setTimeout(
				() => {
					str += ' -> handler_02'
					console.log('handler_02 consumed 1s')
					resolve(str)
				},
				1000
			)
		}
	)
}
async function handler_03(str) {
	return new Promise(
		(resolve) => {
			setTimeout(
				() => {
					str += ' -> handler_03'
					console.log('handler_03 consumed 1s')
					resolve(str)
				},
				1000
			)
		}
	)
}

async function compositeValue(value, ...funcs) {
	const t = Date.now()
	for(const func of funcs) {
		value = await func(value)  // 模拟期约连锁合成期约值
	}
	console.log(`compositeValue consumed ${Date.now() - t}ms`)
	return value
}

async function asyncLog(value_01, value_02) {
	if(value_02 !== null) {
		console.log(await value_01, await value_02)
	}
	else {
		console.log(await value_01)
	}
}  // 异步打印

const result = compositeValue('value', handler_01, handler_02, handler_03)
asyncLog('result:', result)

// 输出：
// handler_01 consumed 1s
// handler_02 consumed 1s
// handler_03 consumed 1s
// compositeValue consumed 3003ms
// result: value -> handler_01 -> handler_02 -> handler_03