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  • 一种模仿线程的Javascript异步模型设计&实现

    jQuery中所支持的异步模型为:

    • Callbacks,回调函数列队。
    • Deferred,延迟执行对象。
    • Promise,是Deferred只暴露非状态改变方法的对象。

    这些模型都很漂亮,但我想要一种更帅气的异步模型。

    Thread?

    我们知道链式操作是可以很好的表征运行顺序的(可以参考我的文章《jQuery链式操作》),然而通常基于回调函数或者基于事件监听的异步模型中,代码的执行顺序不清晰。

    Callbacks模型实际上类似一个自定义事件的回调函数队列,当触发该事件(调用Callbacks.fire())时,则回调队列中的所有回调函数。

    Deferred是个延迟执行对象,可以注册Deferred成功、失败或进行中状态的回调函数,然后通过触发相应的事件来回调函数。

    这两种异步模型都类似于事件监听异步模型,实质上顺序依然是分离的。

    当然Promise看似能提供我需要的东西,比如Promise.then().then().then()。但是,Promise虽然成功用链式操作明确了异步编程的顺序执行,但是没有循环,成功和失败分支是通过内部代码确定的。

    个人认为,Promise是为了规范化后端nodejs中I/O操作异步模型的,因为I/O状态只有成功和失败两种状态,所以他是非常成功的。

    但在前端,要么只有成功根本没有失败,要么不止只有两种状态,不应当固定只提供三种状态的方案,我觉得应该提供可表征多状态的异步方案。

    这个大家可以在something more看到。

    我想要一种类似于线程的模型,我们在这里称为Thread,也就是他能顺序执行、也能循环执行、当然还有分支执行。

    顺序执行

    线程的顺序执行流程,也就是类似于:

    do1();
    do2();
    do3();

    这样就是依次执行do1,do2,do3。因为这是异步模型,所以我们希望能添加wait方法,即类似于:

    do1();
    wait(1000);    //等待1000ms
    do2();
    wait(1000);    //等待1000ms
    do3();
    wait(1000);    //等待1000ms

    不使用编译方法的话,使用链式操作来表征顺序,则实现后的样子应当是这样的:

    Thread().    //获取线程
    then(do1).    //然后执行do1
    wait(1000).    //等待1000ms
    then(do2).    //然后执行do2
    wait(1000).    //等待1000ms
    then(do3).    //然后执行do3
    wait(1000);    //等待1000ms

    循环执行

    循环这很好理解,比如for循环:

    for(; true;){
        dosomething();
        wait(1000);
    }

    进行无限次循环执行do,并且每次都延迟1000ms。则其链式表达应当是这样的:

    Thread().    //获取线程
    loop(-1).    //循环开始,正数则表示循环正数次,负数则表示循环无限次
        then(dosomething).    //然后执行do
        wait(1000).    //等待1000ms
    loopEnd();    //循环结束

    这个可以参考后面的例子。 

    分支执行

    分支也就是if...else,比如:

    if(true){
        doSccess();
    }else{
        doFail();
    }

    那么其链式实现应当是:

    Thread().    //获得线程
    right(true).    //如果表达式正确
        then(doSccess).    //执行doSccess
    left().    //否则
        then(doFail).    //执行doFail
    leftEnd().    //left分支结束
    rightEnd();    //right分支结束

    声明变量

    声明变量也就是:

    var a = "hello world!";

    可被其它函数使用。那么我们的实现是:

    Thread().    //得到线程
    define("hello world!").    //将回调函数第一个参数设为hello world!
    then(function(a){alert(a);});    //获取变量a,alert出来

    顺序执行实现方案

    Thread实际上是一个打包函数Fn队列。

    所谓打包函数就是将回调函数打包后产生的新的函数,举个例子:

    function package(callback){
        return function(){
            callback();
            // 干其他事情
        }
    }

    这样我们就将callback函数打包起来了。

    Thread提供一个fire方法来触发线程取出一个打包函数然后执行,打包函数执行以后回调Thread的fire方法。

    那么我们就可以顺序执行函数了。

    现在只要打包的时候设置setTimeout执行,则这个线程就能实现wait方法了。

    循环执行实现方案

    循环Loop是一个Thread的变形,只不过在执行里面的打包函数的时候使用另外一种方案,通过添加一个指针取出,执行完后触发Loop继续,移动指针取出下一个打包函数。

    分支执行实现方案

    分支Right和Left也是Thread的一种变形,开启分支的时候,主Thread会创建两个分支Right线程和Left线程,打包一个触发分支Thread的函数推入队列,然后当执行到该函数的时候判断触发哪个分支执行。

    其中一个队列执行结束后回调主Thread,通知进行下一步。 

    例子

    由于该方案和wind-asycn非常相似,所以我们拿wind.js中的clock例子进行改造看看其中的差别吧。

    wind.js中的例子:

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
    <html>
    <head>
        <title>Clock - Wind.js Sample</title>
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=9" />    
        
        <script src="http://www.cnblogs.com/../src/wind-core.js"></script>
        <script src="http://www.cnblogs.com/../src/wind-compiler.js"></script>
        <script src="http://www.cnblogs.com/../src/wind-builderbase.js"></script>
        <script src="http://www.cnblogs.com/../src/wind-async.js"></script>
    
        <script>
            var drawHand = function(value, length) {
                ctx.beginPath();
                
                var angle = Math.PI * 2 * value / 60;
                var x = Math.sin(angle) * length;
                var y = Math.cos(angle) * length;
                
                ctx.moveTo(100, 100);
                ctx.lineTo(100 + x, 100 - y);
                ctx.stroke();
            }
        
            var drawClock = function(time) {
                if (!ctx) {
                    var h = time.getHours();
                    var m = time.getMinutes();
                    var s = time.getSeconds();
                    
                    var text = 
                        ((h >= 10) ? h : "0" + h) + ":" +
                        ((h >= 10) ? m : "0" + m) + ":" +
                        ((h >= 10) ? s : "0" + s);
                    
                    document.getElementById("clockText").innerHTML = text;
                    return;
                }
            
                ctx.clearRect(0, 0, 200, 200);
                
                ctx.beginPath();
                ctx.arc(100, 100, 90, 0, Math.PI * 2, false);
                for (var i = 0; i < 60; i += 5) {
                    var angle = Math.PI * 2 * i / 60;
                    var x = Math.sin(angle);
                    var y = Math.cos(angle);
                    ctx.moveTo(100 + x * 85, 100 - y * 85);
                    ctx.lineTo(100 + x * 90, 100 - y * 90);
                }
                ctx.stroke();
                
                drawHand(time.getSeconds(), 80);
                drawHand(time.getMinutes() + time.getSeconds() * 1.0 / 60, 60);
                drawHand(time.getHours() % 12 * 5 + time.getMinutes() * 1.0 / 12, 40);
            }
        
            var drawClockAsync = eval(Wind.compile("async", function(interval) {
                while (true) {
                    drawClock(new Date());
                    $await(Wind.Async.sleep(interval));
                }
            }));
        </script>
    </head>
    <body>
        <canvas id="clockCanvas" height="200" width="200">
            <div id="clockText" style="font-size:20pt;"></div>
        </canvas>
        <script>
            var canvas = document.getElementById("clockCanvas");
            var ctx = canvas.getContext ? canvas.getContext("2d") : null;
            drawClockAsync(1000).start();
        </script>
    </body>
    </html>
    

      

    我的例子:

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
    <html>
    <head>
        <title>Clock - asThread.js Sample</title>
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=9" />    
        <!-- 例子修改自wind.js -->
        <script src="asThread.js"></script>
    
        <script>
            var drawHand = function(value, length) {
                ctx.beginPath();
                
                var angle = Math.PI * 2 * value / 60;
                var x = Math.sin(angle) * length;
                var y = Math.cos(angle) * length;
                
                ctx.moveTo(100, 100);
                ctx.lineTo(100 + x, 100 - y);
                ctx.stroke();
            }
        
            var drawClock = function() {
                var time = new Date()
                if (!ctx) {
                    var h = time.getHours();
                    var m = time.getMinutes();
                    var s = time.getSeconds();
                    
                    var text = 
                        ((h >= 10) ? h : "0" + h) + ":" +
                        ((h >= 10) ? m : "0" + m) + ":" +
                        ((h >= 10) ? s : "0" + s);
                    
                    document.getElementById("clockText").innerHTML = text;
                    return;
                }
            
                ctx.clearRect(0, 0, 200, 200);
                
                ctx.beginPath();
                ctx.arc(100, 100, 90, 0, Math.PI * 2, false);
                for (var i = 0; i < 60; i += 5) {
                    var angle = Math.PI * 2 * i / 60;
                    var x = Math.sin(angle);
                    var y = Math.cos(angle);
                    ctx.moveTo(100 + x * 85, 100 - y * 85);
                    ctx.lineTo(100 + x * 90, 100 - y * 90);
                }
                ctx.stroke();
                
                drawHand(time.getSeconds(), 80);
                drawHand(time.getMinutes() + time.getSeconds() * 1.0 / 60, 60);
                drawHand(time.getHours() % 12 * 5 + time.getMinutes() * 1.0 / 12, 40);
                
            }
            
            Thread().    // 使用主线程线程
            loop(-1).    // 负数表示循环无限多次,如果是正数n,则表示n次循环
                then(drawClock). // 循环中运行drawClock
                wait(1000).    // 然后等待1000ms
            loopEnd();    // 循环结束
            // 线程定义结束
        </script>
    </head>
    <body>
        <canvas id="clockCanvas" height="200" width="200">
            <div id="clockText" style="font-size:20pt;"></div>
        </canvas>
        <script>
            var canvas = document.getElementById("clockCanvas");
            var ctx = canvas.getContext ? canvas.getContext("2d") : null;
            Thread().run();    // 运行线程
        </script>
    </body>
    </html>
    

      

    Something more?

    • 将事件当成分支处理

    我们提供了on方法将事件转成分支来执行。

    举个例子页面有个按钮“点我”,但是我们希望打开页面5秒内单击没有效,5秒后显示“请点击按钮”后,单击才会出现“你成功点击了”。

    使用on分支是这样的:

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
    <html>
    <head>
        <title>on - asThread.js Sample</title>
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=9" />    
        <script src="asThread.js"></script>
    </head>
    <body>
        <button id = "b">点我</button>
        <script>
            var ele = document.getElementById("b");
        
            Thread().    // 获得线程
            then(function(){alert("请点击按钮")}, 5000).    //然后等5秒显示"请点击按钮"
            on(ele, "click").    // 事件分支On开始,如果ele触发了click事件
                then(function(){alert("你成功点击了")}).    //那么执行你成功点击了
            onEnd().    // 事件分支On结束
            then(function(){alert("都说可以的了")}).    // 然后弹出"都说可以的了"
            run();    //启动线程
        </script>
    </body>
    </html>

    自定义事件也可以哦,只要在.on时候传进去注册监听函数,和删除监听函数就行了。比如:

    function addEvent(__elem, __type, __handler){
        //添加监听
    }
    
    function removeEvent(__elem, __type, __handler){
        //删除监听
    }
    
    Thread().
    on(ele, "success", addEvent, removeEvent).
        then(function(){alert("成功!")}).
    onEnd().
    run();

    当然实际上我们还可以注册多个事件分支。事件分支是并列的,也就是平级的事件分支没有现有顺序,所以我们能这样:

    <!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
    <html>
    <head>
        <title>on - asThread.js Sample</title>
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=9" />    
        <script src="asThread.js"></script>
    </head>
    <body>
        <button id = "b">点我</button>
        <button id = "c">点我</button>
        <script>
            var ele0 = document.getElementById("b"),
                  ele1 = document.getElementById("c");
        
            Thread().    // 获得线程
            then(function(){alert("请点击按钮")}, 5000).    //然后等5秒显示"请点击按钮"
            on(ele0, "click").    // 事件分支On开始,如果ele0触发了click事件
                then(function(){alert("你成功点击了")}).    //那么执行你成功点击了
            on(ele1, "click").    // 事件分支On开始,如果ele1触发了click事件
                then(function(){alert("你成功点击了")}).    //那么执行你成功点击了
            onEnd().    // 事件分支On结束
            then(function(){alert("都说可以的了")}).    // 然后弹出"都说可以的了"
            run();    //启动线程
        </script>
    </body>
    </html>    
    • 开辟多个线程

    一个线程不够用?只要输入名字就能开辟或者得到线程了。

    系统会自动初始化一个主线程,当不传参数时就直接返回主线程:

    Thread() //得到主线程

    但如果主线程正在用想开辟一个线程时,只要给个名字就行,比如:

    Thread("hello")    //得到名字是hello的线程

    那么下次再想用该线程时只要输入相同的名字就行了:

    Thread("hello")    //得到hello线程

    默认只最多只提供10个线程,所以用完记得删掉:

    Thread("hello").del();
    • setImmediate

    IE10已经提供了setImmediate方法,而其他现代浏览器也可以模拟该方法,其原理是推倒线程末端,使得浏览器画面能渲染,得到比setTimeout(0)更快的响应。

    我们通过接口.imm来提供这一功能。比如:

    Thread().
    imm(function(){alert("hello world")}).
    run();

    这方法和.then(fn)不太一样,.then(fn)是可能阻塞当前浏览器线程的,但.imm(fn)是将处理推到浏览器引擎列队末端,排到队了在运行。

    所以如果你使用多个Thread(伪多线程),而又希望确保线程是并行运行的,那么请使用.imm来替代.then。

    当然对于老版IE,只能用setTimeout(0)替代了。

    • 分支参数可以是函数

    分支Right传的参数如果只是布尔值肯定很不爽,因为这意味着分支是静态的,在初始化时候就决定了,但我们希望分支能在执行到的时候再判断是走Right还是Left,所以我们提供了传参可以是函数(但是函数返回值需要是布尔值,否则……╮(╯▽╰)╭也会转成布尔值的……哈哈)。比如:

    fucntion foo(boolean){
        return !boolean;
    }
    
    Thread().
    define(true).
    right(foo).
        then(function(){/*这里不会运行到*/}).
    rightEnd().
    run();

    Enjoy yourself!!

    项目地址

    https://github.com/miniflycn/asThread

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/justany/p/2874602.html
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