JavaScript中如何实现并发控制？

一、并发控制简介

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。

在道外等地区，都构建了全面的区域性战略布局，加强发展的系统性、市场前瞻性、产品创新能力，以专注、极致的服务理念，为客户提供网站设计、网站建设 网站设计制作按需策划设计,公司网站建设,企业网站建设,成都品牌网站建设,成都全网营销,成都外贸网站建设公司,道外网站建设费用合理。

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：

1.1 阶段一

1.2 阶段二

1.3 阶段三

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。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. https://github.com/rxaviers/async-pool
    2. 
  
  
  
  
  2. 
  
  
  
  
  3. 
  
  
  
  
  4. 
  
  
  
  
  5. Run multiple promise-returning & async functions with limited concurrency using native ES6/ES7。
    6.

 二、并发控制的实现

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。

2.1 asyncPool 的使用

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. const timeout = i => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(i), i));
    2. 
  
  
  
  
  2. await asyncPool(2, [1000, 5000, 3000, 2000], timeout);
    3.

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：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn){ ... }
    2.

 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：

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. const timeout = i => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(i), i));
    2. 
  
  
  
  
  2. await asyncPool(2, [1000, 5000, 3000, 2000], timeout);
    3. 
  
  
  
  
  3. // Call iterator (i = 1000)
    4. 
  
  
  
  
  4. // Call iterator (i = 5000)
    5. 
  
  
  
  
  5. // Pool limit of 2 reached, wait for the quicker one to complete...
    6. 
  
  
  
  
  6. // 1000 finishes
    7. 
  
  
  
  
  7. // Call iterator (i = 3000)
    8. 
  
  
  
  
  8. // Pool limit of 2 reached, wait for the quicker one to complete...
    9. 
  
  
  
  
  9. // 3000 finishes
    10. 
  
  
  
  
  10. // Call iterator (i = 2000)
    11. 
  
  
  
  
  11. // Itaration is complete, wait until running ones complete...
    12. 
  
  
  
  
  12. // 5000 finishes
    13. 
  
  
  
  
  13. // 2000 finishes
    14. 
  
  
  
  
  14. // Resolves, results are passed in given array order `[1000, 5000, 3000, 2000]`.
    15.

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。

2.2 asyncPool ES7 实现

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. async function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn) {
    2. 
  
  
  
  
  2.   const ret = []; // 存储所有的异步任务
    3. 
  
  
  
  
  3.   const executing = []; // 存储正在执行的异步任务
    4. 
  
  
  
  
  4.   for (const item of array) {
    5. 
  
  
  
  
  5.     // 调用iteratorFn函数创建异步任务
    6. 
  
  
  
  
  6.     const p = Promise.resolve().then(() => iteratorFn(item, array));
    7. 
  
  
  
  
  7.     ret.push(p); // 保存新的异步任务
    8. 
  
  
  
  
  8. 
  
  
  
  
  9.     // 当poolLimit值小于或等于总任务个数时，进行并发控制
    10. 
  
  
  
  
  10.     if (poolLimit <= array.length) {
    11. 
  
  
  
  
  11.       // 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
    12. 
  
  
  
  
  12.       const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e), 1));
    13. 
  
  
  
  
  13.       executing.push(e); // 保存正在执行的异步任务
    14. 
  
  
  
  
  14.       if (executing.length >= poolLimit) {
    15. 
  
  
  
  
  15.         await Promise.race(executing); // 等待较快的任务执行完成
    16. 
  
  
  
  
  16.       }
    17. 
  
  
  
  
  17.     }
    18. 
  
  
  
  
  18.   }
    19. 
  
  
  
  
  19.   return Promise.all(ret);
    20. 
  
  
  
  
  20. }
    21.

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。

2.3 asyncPool ES6 实现

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn) {
    2. 
  
  
  
  
  2.   let i = 0;
    3. 
  
  
  
  
  3.   const ret = []; // 存储所有的异步任务
    4. 
  
  
  
  
  4.   const executing = []; // 存储正在执行的异步任务
    5. 
  
  
  
  
  5.   const enqueue = function () {
    6. 
  
  
  
  
  6.     if (i === array.length) {
    7. 
  
  
  
  
  7.       return Promise.resolve();
    8. 
  
  
  
  
  8.     }
    9. 
  
  
  
  
  9.     const item = array[i++]; // 获取新的任务项
    10. 
  
  
  
  
  10.     const p = Promise.resolve().then(() => iteratorFn(item, array));
    11. 
  
  
  
  
  11.     ret.push(p);
    12. 
  
  
  
  
  12. 
  
  
  
  
  13.     let r = Promise.resolve();
    14. 
  
  
  
  
  14. 
  
  
  
  
  15.     // 当poolLimit值小于或等于总任务个数时，进行并发控制
    16. 
  
  
  
  
  16.     if (poolLimit <= array.length) {
    17. 
  
  
  
  
  17.       // 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
    18. 
  
  
  
  
  18.       const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e), 1));
    19. 
  
  
  
  
  19.       executing.push(e);
    20. 
  
  
  
  
  20.       if (executing.length >= poolLimit) {
    21. 
  
  
  
  
  21.         r = Promise.race(executing); 
    22. 
  
  
  
  
  22.       }
    23. 
  
  
  
  
  23.     }
    24. 
  
  
  
  
  24.  
    25. 
  
  
  
  
  25.     // 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
    26. 
  
  
  
  
  26.     return r.then(() => enqueue());
    27. 
  
  
  
  
  27.   };
    28. 
  
  
  
  
  28.   return enqueue().then(() => Promise.all(ret));
    29. 
  
  
  
  
  29. }
    30.

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。

三、阿宝哥有话说

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。

3.1 手写 Promise.all

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。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Promise.all = function (iterators) {
    2. 
  
  
  
  
  2.   return new Promise((resolve, reject) => {
    3. 
  
  
  
  
  3.     if (!iterators || iterators.length === 0) {
    4. 
  
  
  
  
  4.       resolve([]);
    5. 
  
  
  
  
  5.     } else {
    6. 
  
  
  
  
  6.       let count = 0; // 计数器，用于判断所有任务是否执行完成
    7. 
  
  
  
  
  7.       let result = []; // 结果数组
    8. 
  
  
  
  
  8.       for (let i = 0; i < iterators.length; i++) {
    9. 
  
  
  
  
  9.         // 考虑到iterators[i]可能是普通对象，则统一包装为Promise对象
    10. 
  
  
  
  
  10.         Promise.resolve(iterators[i]).then(
    11. 
  
  
  
  
  11.           (data) => {
    12. 
  
  
  
  
  12.             result[i] = data; // 按顺序保存对应的结果
    13. 
  
  
  
  
  13.             // 当所有任务都执行完成后，再统一返回结果
    14. 
  
  
  
  
  14.             if (++count === iterators.length) {
    15. 
  
  
  
  
  15.               resolve(result);
    16. 
  
  
  
  
  16.             }
    17. 
  
  
  
  
  17.           },
    18. 
  
  
  
  
  18.           (err) => {
    19. 
  
  
  
  
  19.             reject(err); // 任何一个Promise对象执行失败，则调用reject()方法
    20. 
  
  
  
  
  20.             return;
    21. 
  
  
  
  
  21.           }
    22. 
  
  
  
  
  22.         );
    23. 
  
  
  
  
  23.       }
    24. 
  
  
  
  
  24.     }
    25. 
  
  
  
  
  25.   });
    26. 
  
  
  
  
  26. };
    27.

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。

3.2 手写 Promise.race

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。

 
 
 
 
    
  
  
  
  
  1. Promise.race = function (iterators) {
    2. 
  
  
  
  
  2.   return new Promise((resolve, reject) => {
    3. 
  
  
  
  
  3.     for (const iter of iterators) {
    4. 
  
  
  
  
  4.       Promise.resolve(iter)
    5. 
  
  
  
  
  5.         .then((res) => {
    6. 
  
  
  
  
  6.           resolve(res);
    7. 
  
  
  
  
  7.         })
    8. 
  
  
  
  
  8.         .catch((e) => {
    9. 
  
  
  
  
  9.           reject(e);
    10. 
  
  
  
  
  10.         });
    11. 
  
  
  
  
  11.     }
    12. 
  
  
  
  
  12.   });
    13. 
  
  
  
  
  13. };
    14.

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。

四、参考资源

  • Github - async-pool
  • MDN - Promise.all
  • MDN - Promise.race
  • MDN - Promise.allSettled

当前标题：JavaScript中如何实现并发控制？
分享URL：http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news5/238955.html

网站建设、网络推广公司-创新互联，是专注品牌与效果的网站制作，网络营销seo公司；服务项目有等

广告

声明：本网站发布的内容（图片、视频和文字）以用户投稿、用户转载内容为主，如果涉及侵权请尽快告知，我们将会在第一时间删除。文章观点不代表本网站立场，如需处理请联系客服。电话：028-86922220；邮箱：631063699@qq.com。内容未经允许不得转载，或转载时需注明来源： 创新互联

猜你还喜欢下面的内容

网站营销知识

分类信息网站

营销型网站建设　　 　宣威网站建设　　 　成都免费自助建站　　 　成都LED显示屏　　 　企业网站设计　　 　成都包装设计公司　　 　等级保护测评　　 　成都网站设计　　 　四川电信机房托管　　 　晟和广告　　 　自适应网页设计　　 　网站收录　　 　网站运维托管　　 　做网站　　 　德阳服务器托管　　 　成都网站设计　　 　网站建设改版　　 　led无边发光字　　 　营销型网站建设　　 　成都广告制作