asap异步执行实现原理

更新日期: 2020-02-15阅读: 1.9k标签: 异步

1.为什么分析asap

Promise 异步执行是通过 asap 这个库来实现的。所以为了进一步深入 Promise 异步执行的原理,深入分析一下 asap 是有必要的。
补充说明:这里提及的Promise并不是Node和浏览器的原生实现,是一个第三方库实现,仅以此为参考。


2.asap概述

asap 是 as soon as possible 的简称,在 Node 和浏览器环境下,能将回调函数以高优先级任务来执行(下一个事件循环之前),即把任务放在微任务队列中执行。

宏任务(macro-task)和微任务(micro-task)表示异步任务的两种分类。在挂起任务时,JS 引擎会将所有任务按照类别分到这两个队列中,首先在 macrotask 的队列(这个队列也被叫做 task queue)中取出第一个任务,执行完毕后取出 microtask 队列中的所有任务顺序执行;之后再取 macrotask 任务,周而复始,直至两个队列的任务都取完。

用法:

asap(function () {
    // ...
});


3.asap源码解析—Node版

asap 源码库中包含了支持Node和浏览器的两个版本,这里主要进行分析Node版。

主要包含两个源码文件:asap.jsraw.js

这两个文件分别导出了 asap 和 rawAsap 这两个方法,而 asap 可以看作是对 rawAsap 的进一步封装,通过缓存的 domain(可以捕捉处理 try catch 无法捕捉的异常,针对异步代码的异常处理)和 try/finally 实现了即使某个任务抛出异常也可以恢复任务栈的继续执行,另外也做了一点缓存优化(具体见源码)。

因此这里主要分析 raw.js 里面的代码即可:

1.首先是对外导出的 rawAsap 方法

var queue = [];
var flushing = false;

function rawAsap(task) {
    if (!queue.length) {
        requestFlush();
        flushing = true;
    }
    queue[queue.length] = task;
}

源码解析:如果任务栈 queue 为空,则触发 requestFlush 方法,并将 flushing 标志为 true,并且始终会将要执行的 task 添加到任务栈 queue 的末尾。这里需要注意的是由于 requestFlush 中是异步去触发任务栈的执行的,所以即使queue[queue.length] = task在 requestFlush 调用之后执行,也能保证在任务栈 queue 真正执行前,任务 task 已经被添加到了任务栈 queue 的末尾。(如果任务栈 queue 不为空,说明 requestFlush 已经触发了,此时任务栈正在被循环依次执行,执行完毕会清空任务栈)

2.其次是异步触发 flush 方法执行的 requestFlush 方法

var domain; 
var hasSetImmediate = typeof setImmediate === "function";

// 设置为 rawAsap 的属性,方便在任务执行异常时再次触发 requestFlush
rawAsap.requestFlush = requestFlush;
function requestFlush() {
    // 确保 flushing 未绑定到任何域
    var parentDomain = process.domain;
    if (parentDomain) {
        if (!domain) {
            // 惰性加载执行 domain 模块
            domain = require("domain");
        }
        domain.active = process.domain = null;
    }
  
    if (flushing && hasSetImmediate) {
        setImmediate(flush);
    } else {
        process.nextTick(flush);
    }

    if (parentDomain) {
        domain.active = process.domain = parentDomain;
    }
}

源码解析:核心代码其实就一句:setImmediate(flush),通过 setImmediate 异步执行 flush 方法。而判断 parentDomain 以及设置和恢复 domain 都只是为了当前的 flush 方法不绑定任何域执行。而这里还有一个 hasSetImmediate 判断,是为了做兼容降级处理,如果不存在 setImmediate 方法,则使用 process.nextTick 方法触发异步执行。但使用 process.nextTick 方法有一个缺陷,就是它不能够处理递归。

3.最后是执行任务栈的 flush 方法

// 下一个任务在任务队列中执行的位置
var index = 0;
var capacity = 1024;

function flush() {
    while (index < queue.length) {
        var currentIndex = index;
        // 在调用任务之前先设置下一个任务的索引,可以确保再次触发 flush 方法时,跳过异常任务
        index = index + 1;
        queue[currentIndex].call();

        // 防止内存泄露
        if (index > capacity) {
            for (var scan = 0, newLength = queue.length - index; scan < newLength; scan++) {
                queue[scan] = queue[scan + index];
            }
            queue.length -= index;
            index = 0;
        }
    }
    queue.length = 0;
    index = 0;
    flushing = false;
}

源码解析:通过 while 循环依次去执行任务栈 queue 中的每一个任务,这里需要注意一点,index + 1 表示下一个要执行的任务下标,而其放在 queue[currentIndex].call() 之前,是为了保证当当前任务执行发生异常了,再次触发 requestFlush 方法时,能够跳过发生异常的任务,从下一个任务开始执行。而判断 if (index > capacity) 是为了防止内存泄露,当任务栈 queue 的长度超过了指定的阈值 capacity 时,对任务栈 queue 中的任务进行移动,将所有剩余的未执行的任务置前,并重置任务栈 queue 的长度。当所有任务执行完毕后,重置任务栈以及相应状态。

4.总结

rawAsap 方法是通过 setImmediate 或 process.nextTick 来实现异步执行的任务栈,而 asap 方法是对 rawAsap 方法的进一步封装,通过缓存的 domain 和 try/finally 实现了即使某个任务抛出异常也可以恢复任务栈的继续执行(再次调用rawAsap.requestFlush)。

原文:https://www.cnblogs.com/forcheng/p/12701701.html


链接: https://fly63.com/article/detial/8650

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