异步

在同步编程模型中,一次只发生一件事。 当你调用执行长时间操作的函数时,它只会在操作完成时返回,并且可以返回结果。 这会在你执行操作的时候停止你的程序。

异步模型允许同时发生多个事件。 当你开始一个动作时,你的程序会继续运行。 当动作结束时,程序会受到通知并访问结果(例如从磁盘读取的数据)。

我们可以使用一个小例子来比较同步和异步编程:一个从网络获取两个资源然后合并结果的程序。

在同步环境中,只有在请求函数完成工作后,它才返回,执行此任务的最简单方法是逐个创建请求。 这有一个缺点,仅当第一个请求完成时,第二个请求才会启动。 所花费的总时间至少是两个响应时间的总和。

在同步系统中解决这个问题的方法是启动额外的控制线程。 线程是另一个正在运行的程序,它的执行可能会交叉在操作系统与其他程序当中 - 因为大多数现代计算机都包含多个处理器,所以多个线程甚至可能同时运行在不同的处理器上。 第二个线程可以启动第二个请求,然后两个线程等待它们的结果返回,之后它们重新同步来组合它们的结果。

在下图中,粗线表示程序正常花费运行的时间,细线表示等待网络所花费的时间。 在同步模型中,网络所花费的时间是给定控制线程的时间线的一部分。 在异步模型中,从概念上讲,启动网络操作会导致时间轴中出现分裂。 启动该动作的程序将继续运行,并且该动作将与其同时发生,并在程序结束时通知该程序。

异步 - 图1

另一种描述差异的方式是,等待动作完成在同步模型中是隐式的,而在异步模型中,在我们的控制之下,它是显式的。

异步性是个双刃剑。 它可以生成不适合直线控制模型的程序,但它也可以使直线控制的程序更加笨拙。 本章后面我们会看到一些方法来解决这种笨拙。

两种重要的 JavaScript 编程平台(浏览器和 Node.js)都可能需要一段时间的异步操作,而不是依赖线程。 由于使用线程进行编程非常困难(理解程序在同时执行多个事情时所做的事情要困难得多),这通常被认为是一件好事。