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这篇文章给大家分享的是有关JavaScript中怎么实现并发控制的内容。小编觉得挺实用的,因此分享给大家做个参考,一起跟随小编过来看看吧。
在日常开发过程中,你可能会遇到并发控制的场景,比如控制请求并发数。那么在 JavaScript 中如何实现并发控制呢?在回答这个问题之前,我们来简单介绍一下并发控制。
假设有 6 个待办任务要执行,而我们希望限制同时执行的任务个数,即最多只有 2 个任务能同时执行。当 正在执行任务列表 中的任何 1 个任务完成后,程序会自动从 待办任务列表 中获取新的待办任务并把该任务添加到 正在执行任务列表 中。为了让大家能够更直观地理解上述的过程,阿宝哥特意画了以下 3 张图:
好的,介绍完并发控制之后,阿宝哥将以 Github 上 async-pool 这个库来介绍一下异步任务并发控制的具体实现。
async-pool:https://github.com/rxaviers/async-pool
Run multiple promise-returning & async functions with limited concurrency using native ES6/ES7。
async-pool 这个库提供了 ES7 和 ES6 两种不同版本的实现,在分析其具体实现之前,我们来看一下它如何使用。
const timeout = i => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(i), i)); await asyncPool(2, [1000, 5000, 3000, 2000], timeout);
在以上代码中,我们使用 async-pool 这个库提供的 asyncPool
函数来实现异步任务的并发控制。 asyncPool
函数的签名如下所示:
function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn){ ... }
该函数接收 3 个参数:
poolLimit
(数字类型):表示限制的并发数;
array
(数组类型):表示任务数组;
iteratorFn
(函数类型):表示迭代函数,用于实现对每个任务项进行处理,该函数会返回一个 Promise 对象或异步函数。
对于以上示例来说,在使用了 asyncPool
函数之后,对应的执行过程如下所示:
const timeout = i => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(i), i)); await asyncPool(2, [1000, 5000, 3000, 2000], timeout); // Call iterator (i = 1000) // Call iterator (i = 5000) // Pool limit of 2 reached, wait for the quicker one to complete... // 1000 finishes // Call iterator (i = 3000) // Pool limit of 2 reached, wait for the quicker one to complete... // 3000 finishes // Call iterator (i = 2000) // Itaration is complete, wait until running ones complete... // 5000 finishes // 2000 finishes // Resolves, results are passed in given array order `[1000, 5000, 3000, 2000]`.
通过观察以上的注释信息,我们可以大致地了解 asyncPool
函数内部的控制流程。下面我们先来分析 asyncPool
函数的 ES7 实现。
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async function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn) { const ret = []; // 存储所有的异步任务 const executing = []; // 存储正在执行的异步任务 for (const item of array) { // 调用iteratorFn函数创建异步任务 const p = Promise.resolve().then(() => iteratorFn(item, array)); ret.push(p); // 保存新的异步任务 // 当poolLimit值小于或等于总任务个数时,进行并发控制 if (poolLimit <= array.length) { // 当任务完成后,从正在执行的任务数组中移除已完成的任务 const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e), 1)); executing.push(e); // 保存正在执行的异步任务 if (executing.length >= poolLimit) { await Promise.race(executing); // 等待较快的任务执行完成 } } } return Promise.all(ret); }
在以上代码中,充分利用了 Promise.all
和 Promise.race
函数特点,再结合 ES7 中提供的 async await
特性,最终实现了并发控制的功能。利用 await Promise.race(executing);
这行语句,我们会等待 正在执行任务列表 中较快的任务执行完成之后,才会继续执行下一次循环。
asyncPool ES7 实现相对比较简单,接下来我们来看一下不使用 async await
特性要如何实现同样的功能。
function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn) { let i = 0; const ret = []; // 存储所有的异步任务 const executing = []; // 存储正在执行的异步任务 const enqueue = function () { if (i === array.length) { return Promise.resolve(); } const item = array[i++]; // 获取新的任务项 const p = Promise.resolve().then(() => iteratorFn(item, array)); ret.push(p); let r = Promise.resolve(); // 当poolLimit值小于或等于总任务个数时,进行并发控制 if (poolLimit <= array.length) { // 当任务完成后,从正在执行的任务数组中移除已完成的任务 const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e), 1)); executing.push(e); if (executing.length >= poolLimit) { r = Promise.race(executing); } } // 正在执行任务列表 中较快的任务执行完成之后,才会从array数组中获取新的待办任务 return r.then(() => enqueue()); }; return enqueue().then(() => Promise.all(ret)); }
在 ES6 的实现版本中,通过内部封装的 enqueue
函数来实现核心的控制逻辑。当 Promise.race(executing)
返回的 Promise
对象变成已完成状态时,才会调用 enqueue
函数,从 array
数组中获取新的待办任务。
在 asyncPool
这个库的 ES7 和 ES6 的具体实现中,我们都使用到了 Promise.all
和 Promise.race
函数。其中手写 Promise.all
是一道常见的面试题。刚好趁着这个机会,阿宝哥跟大家一起来手写简易版的 Promise.all
和 Promise.race
函数。
Promise.all(iterable)
方法会返回一个 promise 对象,当输入的所有 promise 对象的状态都变成 resolved
时,返回的 promise 对象就会以数组的形式,返回每个 promise 对象 resolve 后的结果。当输入的任何一个 promise 对象状态变成 rejected
时,则返回的 promise 对象会 reject 对应的错误信息。
Promise.all = function (iterators) { return new Promise((resolve, reject) => { if (!iterators || iterators.length === 0) { resolve([]); } else { let count = 0; // 计数器,用于判断所有任务是否执行完成 let result = []; // 结果数组 for (let i = 0; i < iterators.length; i++) { // 考虑到iterators[i]可能是普通对象,则统一包装为Promise对象 Promise.resolve(iterators[i]).then( (data) => { result[i] = data; // 按顺序保存对应的结果 // 当所有任务都执行完成后,再统一返回结果 if (++count === iterators.length) { resolve(result); } }, (err) => { reject(err); // 任何一个Promise对象执行失败,则调用reject()方法 return; } ); } } }); };
需要注意的是对于 Promise.all
的标准实现来说,它的参数是一个可迭代对象,比如 Array、String 或 Set 等。
Promise.race(iterable)
方法会返回一个 promise 对象,一旦迭代器中的某个 promise 对象 resolved 或 rejected,返回的 promise 对象就会 resolve 或 reject 相应的值。
Promise.race = function (iterators) { return new Promise((resolve, reject) => { for (const iter of iterators) { Promise.resolve(iter) .then((res) => { resolve(res); }) .catch((e) => { reject(e); }); } }); };
本文阿宝哥带大家详细分析了 async-pool 异步任务并发控制的具体实现,同时为了让大家能够更好地理解 async-pool 的核心代码。最后阿宝哥还带大家一起手写简易版的 Promise.all
和 Promise.race
函数。其实除了 Promise.all
函数之外,还存在另一个函数 —— Promise.allSettled
,该函数用于解决 Promise.all
存在的问题,感兴趣的小伙伴可以自行研究一下。
感谢各位的阅读!关于“JavaScript中怎么实现并发控制”这篇文章就分享到这里了,希望以上内容可以对大家有一定的帮助,让大家可以学到更多知识,如果觉得文章不错,可以把它分享出去让更多的人看到吧!
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