javascript 函数的暂停和恢复实例详解

javascript 异步编程从来都是一个难题,最开始我们用 callback,但随之触发了回调地狱,于是“发明” Promise 解决 callback 嵌套过深的问题。然而由于滥用 Promise(一连串的 then),代码变得不易阅读了。此时,async-await 横空出世,它让我们可以用同步的方式编写异步代码,简直 amazing,以至于有人说它就是 javascript 异步编程的银弹。

P.S.代码只是演示,并不可用

function getProfile(id) { return window.fetch(`https://api.com/wedding/profile/${weddingId}` } async function getWeddingDetail(weddingId) { try { // 暂停执行 const wedding = await window.fetch(`https://api.com/wedding/${weddingId}`); // 当结果返回恢复执行,接着继续暂停 const groom = await getProfile(wedding.groomId); // ... 恢复执行 -> 暂停 ... const bride = await getProfile(wedding.brideId); // ... 恢复执行 return { wedding, bride, groom }; } catch (error) { handleError(error); } }

没有银弹

然而计算机科学领域中并不存在银弹。async-await 也有缺点,比如你忘了写 await,不信?

假设别人编写了一个工具函数叫getProfile,如果不了解它的具体实现,你是不是就把它当做同步函数,即便getProfile是异步的。

当然,这只是一个小问题,更让我难受的是,如果你在一个函数中使用了 async,那么调用它的函数也得变成一个 async,若还有另一个函数要调用这个调用函数......holly shit!现在你明白了吧。

有没有两全其美的办法?

// getWeddingDetail 根本不用关心内部的函数是异步or同步 function getWeddingDetail(weddingId) { const wedding = window.fetch(`https://api.com/wedding/${weddingId}`); const groom = getProfile(wedding.groomId); const bride = getProfile(wedding.brideId); return { wedding, bride, groom }; }

没有什么是一个中间层解决不了的

异步编程的核心,就是函数暂停和恢复执行。而决定一个函数是暂停还是恢复执行,这是 js 运行时干的活儿,难不成我们今天要深入引擎实现?

No!我不了解 C++,也不懂 js 引擎是如何实现的。

但是呢,我可以写一个中间层(函数runtime),尝试实现上面的需求,当然,这会有一些限制。

一、入口函数

假设要运行的函数如下:

function main() { const id = 123; console.log('Getting wedding:', id); const { wedding, bride, groom } = getWeddingDetail(id); console.log('Wedding detail:', wedding); }

我们期望能够按照下面的方式运行:

function runtime(mainFn) { mainFn(); } // start runtime runtime(main);

基本框架已经有了,接着干啥?

首先,要搞清楚在不用 await 的前提下,如何中断函数运行。

然后,在合适的地方恢复执行。

js 中有两种方法中断函数运行:return和throw。我选择 throw,因为它表示遭遇异常导致的中断。好了,我们改造一下 runtime

function runtime(mainFn) { const _originalFetch = window.fetch; window.fetch = (url, options) => { // "暂停" throw new Error(); }; // 运行入口函数 runMain(); function runMain() { try { mainFn(); } catch (error) { // 函数 "暂停" // 恢复并重新执行 mainFn runMain(); } } }

先忽略这段代码出现的问题,把目光聚集在函数“中断”“恢复”这两个点上,显然,目的已经达到。接下来对它进行优化。

首当其冲的是 runMain,只需要当 window.fetch 成功后再执行:

function runtime(mainFn) { const _originalFetch = window.fetch window.fetch = (url, options) => { _originalFetch(url, options).then(res => { // 返回结果后恢复执行 runMain() }) throw new Error() } runMain(); function runMain() { try { mainFn(); } catch (error) { // ignore } } }

window.fetch 每次抛出异常,这导致 mainFn 无限循环的执行。

要解决这个问题,需要引入缓存,使得我们仅需要在第一次 fetch 时抛出异常,而为后面的请求返回响应。

function runtime(mainFn) { const _originalFetch = window.fetch windo.fetch = (url, options) => { if (cache.has([url, options])) return cache.get([url, options]) _originalFetch(url, options).then(res => { cache.set([url, options], res) runMain() }) throw new Error() } runMain(); function runMain() { try { mainFn(); } catch (error) { // ignore } } }

成功啦!

运行程序,检查 console 的输出,由于重复运行了多次,'Getting wedding:', 123也被显示了多次,这是 console.log 的副作用导致的。

二、纯函数

runtime 只允许运行纯函数,如果你的代码中有副作用,则必须添加限制条件:runSideEffects().

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