摘要：一個沒有返回值的函數(shù)執(zhí)行的效果其實是利用它的副作用一個沒有返回值和利用副作用的函數(shù)其實就是一個黑洞。

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異步/異步操作，已經(jīng)是前端領(lǐng)域一個老生常談的話題.也是做前端開發(fā)中經(jīng)常面臨的一個問題.

然而異步的問題往往比較復(fù)雜且難于處理, 特別是異步問題還經(jīng)常不是多帶帶出現(xiàn),往往存在比較多樣的組合關(guān)系.

在實際處理中就顯得更加復(fù)雜而難于處理. 特別是在 io 操作頻繁，或者 node server 中，經(jīng)常遇到非常復(fù)雜的組合型異步。

舉個業(yè)務(wù)開發(fā)中常見的例子:

eg: 省市縣三級級聯(lián)問題

這個問題非常常見, 假設(shè)數(shù)據(jù)量較大, 我們大多數(shù)情況下不會一次加載所有的數(shù)據(jù), 然后做前端級聯(lián)的方案.

而是采取三個數(shù)據(jù)接口,在下拉改變的時候去動態(tài)請求的方式.這就形成一種很常見的多個異步串行的模型.

怎么處理這樣的問題, 怎么較好的維護(hù)多個異步之間的關(guān)系, 怎么讓代碼正常執(zhí)行的同時,在邏輯和結(jié)構(gòu)上更可讀呢?

我將會梳理

callback

cps

thunk

defer / promise(非 es6)

promise(ES6)

generator -> co.

async / await

這幾種處理方式. 加上兩種模式

事件監(jiān)聽

訂閱發(fā)布模型

列出一個系列的博客去討論這個問題.
看我們在不同階段, 使用不同技術(shù),如何處理相同的問題. 在不同方案之間橫向?qū)Ρ? 去深入了解
技術(shù)變遷以及背后的處理思路和邏輯的變化.

什么是回調(diào)呢? 這么問似乎有點多余, 每個寫過 javascript 的開發(fā)者, 或多或少都會接觸到回調(diào). 回調(diào)的使用成本很低,
實現(xiàn)回調(diào)函數(shù)就像傳遞一般的參數(shù)變量一樣簡單.由于函數(shù)式編程極好的支持,以至于這項技術(shù)使用基本沒有障礙.我們隨手就能寫出一個回調(diào)

Ajax.get("http://xxxx", {}, (resp) => {
    // .....
})

但是呢,要真給回調(diào)下一個定義, 也還真不好回答.

我們不妨從一些側(cè)面去看看回調(diào)

回調(diào)是一種處理特定問題的模式, 伴隨著函數(shù)式編程而生. 函數(shù)式編程中很重要的技術(shù)之一就是回調(diào)函數(shù)

當(dāng)一個函數(shù)作為主調(diào)函數(shù)的參數(shù)時, 它往往會在特定的時間和場景(上下文)中執(zhí)行.

執(zhí)行過程中,回調(diào)函數(shù)選擇性接收函數(shù)內(nèi)部的數(shù)據(jù), 或者狀態(tài)(內(nèi)存), 經(jīng)過處理選擇性返回,或者改變狀態(tài)（hock）.

說這么多, 我們不如從代碼的角度去解決一個串行的異步模型.

為了說明問題, 我們將問題簡化成 A B C 三個異步(可能是 io, 網(wǎng)絡(luò)請求, 或者其他.為了方面描述, 我們采用 settimeout 來模擬), 這三個異步耗時不確定, 但是必須按照 A B C 的順序處理他們的返回結(jié)果.

處理這個問題, 我們基本上有兩種思路:

控制異步發(fā)出的順序, 在 a 返回之后再發(fā) b 請求, 這樣將問題串行化(省市縣模型中經(jīng)常需要省的返回值去請求省所對應(yīng)的市).

同時發(fā)出異步請求,控制處理的順序.

// 模擬 ajax 函數(shù)
function ajax(url) {
    return function (cb) {
        setTimeout(function() {
            cb({
                url
            });
        }, Math.random() * 3000);
    }
}

// 初始化出三個請求
const A = ajax("/ofo/a");
const B = ajax("/ofo/b");
const C = ajax("/ofo/c");

// 控制請求順序
log("ajax A send...");
A(function (a) {
    log("ajax A receive...");

    log("ajax B send...");
    B(function (b) {
        log("ajax B receive...");

        log("ajax C send...");
        C(function (C) {
            log("ajax C receive...");
        });
    })
})

代碼很簡單, 大多是方案也是這么走的, 因為 A 的返回值可以作為 B 的參數(shù).
但是相應(yīng)的這個模式的總時間必定大于三個請求的時間之和.輸出如下:

ajax A send...
ajax A receive...
ajax B send...
ajax B receive...
ajax C send...
ajax C receive...

是相對不那么通用的方案, 但是處理沒有直接數(shù)據(jù)依賴的串行請求非常合適.

// 發(fā)送容器
const sender = [];
// 稍作改造
function ajax(url, time) {
    return function(cb) {
        // 記錄發(fā)送順序, 必須有序
        sender.push(url);
        setTimeout(function() {
            const data = {
                from: url,
                reso: "ok"
            };

            // 將 data, 回調(diào)傳遞給一個處理函數(shù)
            dealReceive({url, cb, data});
        }, time);
    }
}


// 按照順序處理返回結(jié)果

// 返回結(jié)果容器
const receiver = {};
function dealReceive({url, cb, data}) {
    // 記錄返回結(jié)果.可以無序
    receiver[url] = {cb, data};
    for (var i = 0; i < sender.length; i++) {
        let operate = receiver[sender[i]];
        if(typeof operate === "object") {

            operate.cb.call(null, operate.data);
        } else {
            return;
        }
    }
}

// 手動模擬出請求時間, A 最耗時.b 最快, 更好說明問題
const A = ajax("/ofo/a", 4000);
const B = ajax("/ofo/b", 600);
const C = ajax("/ofo/c", 2000);


// 注意我們的調(diào)用方式 是沒有任何控制的
// A,B,C 依次發(fā)出. 還可以按照這個順序處理 A,B,C 的返回值
A(function (a) {
    log(a);
});

B(function (b) {
    log(b);
});

C(function (c) {
    log(c);
});

輸出:

{"from":"/ofo/a","reso":"ok"}
{"from":"/ofo/b","reso":"ok"}
{"from":"/ofo/c","reso":"ok"}

這種方案總耗時基本上是耗時最長的 ajax 的耗時。

值得注意的是, A,B,C 的調(diào)用上沒有做任何控制. A 最耗時, 但是要最最先處理 A 的返回數(shù)據(jù).
實現(xiàn)這一點的關(guān)鍵就在于我們 dealReceive 有個輪詢, 這個輪詢不是定時觸發(fā)的,而是每當(dāng)請求回來時, 觸發(fā)輪詢. 整個過程輪詢 3 次.

基本上 callback 處理組合異步模型的思路說完了.串行是容易處理的一種模型, 如果出現(xiàn) c 依賴 a,b 都正確返回的模型時, 基本上我們暴力一點就是轉(zhuǎn)化為串行關(guān)系. 盡管 a, b 沒有關(guān)系.
或者呢我們就在 a, b 的回調(diào)里做標(biāo)志位. 和 dealReceive 類似.

單個異步不需要有太多處理, callback 的一些細(xì)節(jié)也不做討論. 主要討論是回調(diào)在實際場景中的處理問題方案

我們還是落入俗套的分析一下回調(diào)的優(yōu)缺點.其實主要是缺點.

優(yōu)點: 使用成本低, 處理簡單問題非常方便.能夠拿到主調(diào)函數(shù)內(nèi)部的環(huán)境.等等.

大多數(shù)人認(rèn)為的缺點:

回調(diào)很 low: 可能是因為, 實現(xiàn)回調(diào)函數(shù)就像傳遞一般的參數(shù)變量一樣簡單.由于函數(shù)式編程極好的支持,以至于這項技術(shù)使用基本沒有障礙.也沒有比較嚴(yán)格的模式要求.大家習(xí)以為常了.

回調(diào)地獄(代碼橫向發(fā)展): 其實這并不是回調(diào)的錯. 當(dāng)我們遇到回調(diào)無底洞的時候，也無需驚慌,其實這根本不是什么問題, 因為同樣有協(xié)程和 monad 無底洞。因為如果你把任何一個抽象使用地足夠頻繁的話，都同樣會創(chuàng)造一個無底洞。

使用回調(diào)上的建議: 沒有使用障礙導(dǎo)致回調(diào)的濫用, 大部分問題都用了簡單的回調(diào)堆疊來解決. 實際上我們有很多基于回調(diào)的模式可以避免這些問題.比如: cps, cps 進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為 thunk.等等.

這樣看來, 回調(diào)沒有缺點, 是這樣么? 不是的. 回調(diào)有非常致命的機(jī)制上的缺點, 這個問題可能在 node 中爆發(fā)，除非自身改變，或者被吃掉。

所謂的機(jī)制就是：你可能在用回調(diào)處理復(fù)雜問題的時候,對自己能力產(chǎn)生懷疑,這些異步之間的關(guān)系是那么難以梳理清晰,而又難以寫出容易維護(hù)的代碼.

其實這都不是你的錯.

使用回調(diào)處理異步往往意味著,你舍棄了返回值,而使用回調(diào)接收異步操作結(jié)果. 而這正是用回調(diào)風(fēng)格來編程會很困難的根本原因: 回調(diào)風(fēng)格不返回任何值，所以難以組合[函數(shù)式編程中函數(shù)有良好的輸入和輸出是函數(shù)可以組合的根本]。

一個沒有返回值的函數(shù)執(zhí)行的效果其實是利用它的副作用

一個沒有返回值和利用副作用的函數(shù)其實就是一個黑洞。

所以，使用回調(diào)風(fēng)格來編程無法避免會是指令式的，它實際上是通過把一系列嚴(yán)重依賴于副作用的操作安排好執(zhí)行順序，而不是通過函數(shù)的調(diào)用來把輸入輸出值對應(yīng)好。如果你是通過回調(diào)組織程序執(zhí)行流程, 而不是靠理順值的關(guān)系來解決問題的, 是很難編寫出正確的并行程序

這種問題也間接的導(dǎo)致了回調(diào)難于調(diào)試,定位問題和維護(hù).

最終的結(jié)果就是:  你崩潰了

注：系列博客陸續(xù)推出，稍安勿躁。