JavaScriptにおける非同期とコールバックの基本概念とコールバック地獄現象

この記事では、javascript に関する関連知識を紹介します。主に、JavaScript における非同期とコールバックの基本的な概念と、コールバック地獄の現象について紹介します。この記事では、主に、非同期とコールバックの基本的な概念を紹介します。 callbacks. 、この 2 つは JavaScript の核となるコンテンツです。一緒に見ていきましょう。皆さんのお役に立てれば幸いです。

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JavaScript の非同期とコールバック

1. はじめに

この記事の内容を学ぶ前に、まず非同期の概念を理解する必要があります。最初に強調すべきことは、本質的な違いがあるということです。 非同期と並列の間。

• パラレルとは、通常、並列コンピューティングを指します。これは、複数の命令が同時に実行されることを意味します。これらの命令は、同じ CPU の複数のコア、または複数のコアで実行される場合があります。 CPU、複数の物理ホスト、さらには複数のネットワーク。
• 同期とは一般に、あらかじめ決められた順序でタスクを実行することを指し、前のタスクが完了した場合にのみ次のタスクが実行されます。
• 非同期 (同期に対応) 非同期とは、CPU が現在のタスクを一時的に保留し、最初に次のタスクを処理し、コールバック通知を受信した後に前のタスクに戻ることを指します。前のタスク。タスクは実行を継続します。プロセス全体に 2 番目のスレッドが参加する必要はありません。

並列処理、同期、非同期を説明するには、図を使用する方が直感的かもしれません。処理する必要がある 2 つのタスク A と B があるとします。並列、同期、非同期の処理方法は次のようになります。実行方法は次のとおりです。

2. 非同期関数

JavaScript は多くの機能を提供します。非同期関数 関数、これらの関数を使用すると、非同期タスクを簡単に実行できます。つまり、今タスク (関数) の実行を開始しますが、タスクは後で完了し、具体的な完了時刻は明確ではありません。

たとえば、setTimeout 関数は非常に典型的な非同期関数です。さらに、fs.readFile と fs.writeFile も非同期です。機能。

ファイル コピー関数 copyFile(from,to):

const fs = require('fs')

function copyFile(from, to) {
    fs.readFile(from, (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        fs.writeFile(to, data, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
        })
    })
}

FunctioncopyFile## のカスタマイズなど、非同期タスク ケースを自分で定義できます。まず、パラメータ from からファイル データを読み取り、次にパラメータ to が指すファイルにデータを書き込みます。

copyFile は次のように呼び出すことができます:

copyFile('./from.txt','./to.txt')//复制文件

現時点で

copyFile(...) の背後に他のコードがある場合、プログラム copyFile の実行が終了するのを待たずに、直接実行します。プログラムは、ファイル コピー タスクがいつ終了するかを気にしません。

copyFile('./from.txt','./to.txt')
//下面的代码不会等待上面的代码执行结束
...

ここまではすべて正常に見えますが、

copyFile(...) 関数の後にファイル ./to.txt に直接アクセスするとどうなるでしょうか。 の内容にアクセスしますか?

これは、次のようにコピーされたコンテンツを読み取りません:

copyFile('./from.txt','./to.txt')
fs.readFile('./to.txt',(err,data)=>{
    ...
})

プログラムを実行する前に

./to.txt ファイルが作成されていない場合は、次のエラーが発生しました:

PS E:\Code\Node\demos\03-callback>node .\index.js

finished
Copy completed
PS E:\コード \Node\demos\03-callback> ノード .\index.js
エラー: ENOENT: そのようなファイルまたはディレクトリはありません。'E:\Code\Node\demos\03-callback\to.txt' を開いてください
コピー完了

./to.txtが存在しても、コピーした内容は読み取れません。

この現象の理由は次のとおりです:

copyFile(...) は非同期で実行されます。プログラムが copyFile(...) 関数を実行した後、コピーが完了するのを待たずにコピーを直接実行すると、ファイル ./to.txt が存在しないというエラー、またはファイルの内容が空であるというエラーが発生します (ファイルが存在しない場合)あらかじめ作成しておきます）。

3. コールバック関数

非同期関数の具体的な実行終了時刻は決定できません (例:

readFile(from,to)##)。 # function 実行終了時間は、ファイル from のサイズに依存する可能性が高くなります。 それでは、問題は、

copyFile

実行の終わりをどのように正確に見つけて、to ファイルの内容を読み取ることができるかということです。 これにはコールバック関数の使用が必要です。

copyFile

関数を次のように変更できます: <pre class="brush:js;">function copyFile(from, to, callback) { fs.readFile(from, (err, data) =&gt; { if (err) { console.log(err.message) return } fs.writeFile(to, data, (err) =&gt; { if (err) { console.log(err.message) return } console.log(&amp;#39;Copy finished&amp;#39;) callback()//当复制操作完成后调用回调函数 }) }) }</pre>このようにして、直後にいくつかの操作を実行する必要がある場合、ファイルのコピーは完了しました。これらの操作をコールバック関数に書き込むことができます。

function copyFile(from, to, callback) {
    fs.readFile(from, (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        fs.writeFile(to, data, (err) => {
            if (err) {
                console.log(err.message)
                return
            }
            console.log('Copy finished')
            callback()//当复制操作完成后调用回调函数
        })
    })
}
copyFile('./from.txt', './to.txt', function () {
    //传入一个回调函数，读取“to.txt”文件中的内容并输出
    fs.readFile('./to.txt', (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log(data.toString())
    })
})

./from.txt

ファイルを準備している場合は、上記のコードを直接実行できます。 : <blockquote><p>PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js<br>Copy finished<br>加入社区“仙宗”，和我一起修仙吧<br>社区地址：http://t.csdn.cn/EKf1h</p></blockquote> <p>这种编程方式被称为“基于回调”的异步编程风格，异步执行的函数应当提供一个回调参数用于在任务结束后调用。</p> <p>这种风格在<code>JavaScript编程中普遍存在，例如文件读取函数fs.readFile、fs.writeFile都是异步函数。

四、回调的回调

回调函数可以准确的在异步工作完成后处理后继事宜，如果我们需要依次执行多个异步操作，就需要嵌套回调函数。

案例场景：依次读取文件A和文件B

代码实现：

fs.readFile('./A.txt', (err, data) => {
    if (err) {
        console.log(err.message)
        return
    }
    console.log('读取文件A：' + data.toString())
    fs.readFile('./B.txt', (err, data) => {
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log("读取文件B：" + data.toString())
    })
})

执行效果：

PS E:\Code\Node\demos\03-callback> node .\index.js
读取文件A：仙宗无限好，只是缺了佬

读取文件B：要想入仙宗，链接不能少  
http://t.csdn.cn/H1faI

通过回调的方式，就可以在读取文件A之后，紧接着读取文件B。

如果我们还想在文件B之后，继续读取文件C呢？这就需要继续嵌套回调：

fs.readFile('./A.txt', (err, data) => {//第一次回调
    if (err) {
        console.log(err.message)
        return
    }
    console.log('读取文件A：' + data.toString())
    fs.readFile('./B.txt', (err, data) => {//第二次回调
        if (err) {
            console.log(err.message)
            return
        }
        console.log("读取文件B：" + data.toString())
        fs.readFile('./C.txt',(err,data)=>{//第三次回调
            ...
        })
    })
})

也就是说，如果我们想要依次执行多个异步操作，需要多层嵌套回调，这在层数较少时是行之有效的，但是当嵌套次数过多时，会出现一些问题。

回调的约定

实际上，fs.readFile中的回调函数的样式并非个例，而是JavaScript中的普遍约定。我们日后会自定义大量的回调函数，也需要遵守这种约定，形成良好的编码习惯。

约定是：

• callback 的第一个参数是为 error 而保留的。一旦出现 error，callback(err) 就会被调用。
• 第二个以及后面的参数用于接收异步操作的成功结果。此时 callback(null, result1, result2,...) 就会被调用。

基于以上约定，一个回调函数拥有错误处理和结果接收两个功能，例如fs.readFile('...',(err,data)=>{})的回调函数就遵循了这种约定。

五、回调地狱

如果我们不深究的话，基于回调的异步方法处理似乎是相当完美的处理方式。问题在于，如果我们有一个接一个 的异步行为，那么代码就会变成这样：

fs.readFile('./a.txt',(err,data)=>{
    if(err){
        console.log(err.message)
        return
    }
    //读取结果操作
    fs.readFile('./b.txt',(err,data)=>{
        if(err){
            console.log(err.message)
            return
        }
        //读取结果操作
        fs.readFile('./c.txt',(err,data)=>{
            if(err){
                console.log(err.message)
                return
            }
            //读取结果操作
            fs.readFile('./d.txt',(err,data)=>{
                if(err){
                    console.log(err.message)
                    return
                }
                ...
            })
        })
    })
})

以上代码的执行内容是：

• 读取文件a.txt，如果没有发生错误的话；
• 读取文件b.txt，如果没有发生错误的话；
• 读取文件c.txt，如果没有发生错误的话；
• 读取文件d.txt，…

随着调用的增加，代码嵌套层级越来越深，包含越来越多的条件语句，从而形成不断向右缩进的混乱代码，难以阅读和维护。

我们称这种不断向右增长（向右缩进）的现象为“回调地狱”或者“末日金字塔”！

fs.readFile('a.txt',(err,data)=>{
    fs.readFile('b.txt',(err,data)=>{
        fs.readFile('c.txt',(err,data)=>{
            fs.readFile('d.txt',(err,data)=>{
                fs.readFile('e.txt',(err,data)=>{
                    fs.readFile('f.txt',(err,data)=>{
                        fs.readFile('g.txt',(err,data)=>{
                            fs.readFile('h.txt',(err,data)=>{
                                ...
                                /*
								  通往地狱的大门
								  ===>
                                */
                            })
                        })
                    })
                })
            })
        })
    })
})

虽然以上代码看起来相当规整，但是这只是用于举例的理想场面，通常业务逻辑中会有大量的条件语句、数据处理操作等代码，从而打乱当前美好的秩序，让代码变的难以维护。

幸运的是，JavaScript为我们提供了多种解决途径，Promise就是其中的最优解。

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