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一文详解回调地狱

前言

在正式了解 回调地狱 之前,我们先了解两个概念:

1. 回调函数(callback)

被作为实参传入另一个函数中,并且会在该外部函数内被调用,用来完成某些任务的函数,称为回调函数。

有时候回调函数不会立即执行,只有当满足一定条件后该函数才可以执行,且回调函数是在传给的函数内部被调用执行的。

我们熟悉的 定时器Ajax 中就有这样的回调函数:

js
setTimeout(function(){  
    console.log('执行了回调函数');
},3000)  //3000毫秒

这里的回调函数是 function(){console.log('执行了回调函数')} ,在满足时间过去3秒后才会开始执行。

js
//1.创建异步对象
var xhr=new XMLHttpRequest();
//2.绑定监听事件(接收请求)
xhr.onreadystatechange=function(){
    //此方法会被调用4次
    //最后一次,readyState==4
    //并且响应状态码为200时,才是我们要的响应结果 xhr.status==200
    if(xhr.readyState==4 && xhr.status==200){
        //把响应数据存储到变量result中
        var result=xhr.responseText;
        console.log(result);
    }
}
//3.打开链接(创建请求)
xhr.open("get","/demo/ajaxDemo",true);
//4.发送请求
xhr.send();

这里的回调函数是 xhr.onreadystatechange 绑定的函数,在 xhr.send() 发送请求并拿到响应后执行。

回调函数运用得当,可以减少代码冗余,增强代码的复用性,优化代码的可读性,提供很好的可维护性。

2. 异步任务

在 JavaScript中,所有任务可以分为两种,一种是同步任务,一种是异步任务:

  • 同步任务:在 主线程(用来解释和执行 JavaScript 代码) 上排队执行,只有前一个任务执行完毕,才能执行下一个任务。
  • 异步任务:不进入主线程,而是进入 任务队列,只有 当主线程上的所有同步任务执行完毕之后,主线程才会读取任务队列,将任务放到执行栈,开始执行任务(例如:ajax请求、io操作、setTimeout 等事件调用的回调函数)。

同样,还拿定时器作为异步任务举例:

js
setTimeout(function(){
    console.log('执行了回调函数');
},3000)
console.log('111');

如果程序按照代码编写的顺序来执行的话,应该先输出“执行了回调函数”,再输出“111”。但实际输出为:

111
执行了回调函数

这种不阻塞后面同步任务执行的任务就叫做异步任务。接下来让我们看看什么是回调地狱。

回调地狱是什么

根据前面我们可以得出一个结论:存在异步任务的代码,不能保证会按照代码编写的顺序来执行,那如果我们非要代码按顺序执行呢?

比如我要输出一段话,要求语序必须是下面这样的:“武林要以和为贵,要讲武德,不要搞窝里斗”。

那似乎必须要这样操作,才能保证顺序正确:

js
setTimeout(function () {  //第一层
    console.log('武林要以和为贵');
    setTimeout(function () {  //第二层
        console.log('要讲武德');
        setTimeout(function () {   //第三层
            console.log('不要搞窝里斗');
        }, 1000)
    }, 2000)
}, 3000)

输出效果:

武林要以和为贵
要讲武德
不要搞窝里斗

可以看到,代码中的回调函数套回调函数,居然套了3层,这种回调函数中嵌套回调函数的情况就叫做回调地狱(回调嵌套)。

总结一下,回调地狱就是为了实现 异步代码 顺序执行而出现的一种操作,它会造成我们的代码可读性非常差,难以维护。

如何解决回调地狱

1. Promise

Promise 是 js 中的一个原生对象,是一种异步编程的解决方案,可以替换掉传统的回调函数解决方案。

  1. Promise 构造函数接收一个函数作为参数,我们需要处理的异步任务就写在该函数体内,该函数的两个参数是 resolve 和 reject。异步任务执行成功时调用 resolve 函数返回结果,反之调用 reject。
  2. Promise 对象的 then 方法用来接收处理成功时响应的数据,catch 方法用来接收处理失败时相应的数据。
  3. Promise 的链式编程可以保证代码的执行顺序,前提是每一次在 than 做完处理后,一定要 return 一个 Promise 对象,这样才能在下一次 than 时接收到数据。下面是实例代码:
js
function fn(str){
    let p=new Promise(function(resolve,reject){
        //处理异步任务
        let flag=true;
        setTimeout(function(){
            if(flag){
                resolve(str)
            }
            else{
                reject('操作失败')
            }
        })
    })
    return p;
}

fn('武林要以和为贵').then((data)=>{
    console.log(data);
    return fn('要讲武德');
}).then((data)=>{
    console.log(data);
    return fn('不要搞窝里斗')
}).then((data)=>{
    console.log(data);
}).catch((data)=>{
    console.log(data);
})

输出效果:

武林要以和为贵
要讲武德
不要搞窝里斗

可以看到已经实现了我们的需求,但 Promise 最大的问题就是 代码冗余,原来的异步任务被 Promise 封装一下,不管什么操作都用 then,就会导致一眼看过去全是 then...then...then...,这样也是不利于代码维护的。

所以下面的 async/await 可以使代码看起来更像同步代码。

2. async/await

首先我们看 async关键字,他作为一个关键字放到声明函数前面,表示该函数为一个异步任务,不会阻塞后面函数的执行:

java
async function fn(){
    return '不讲武德';
}
console.log(fn());

610

可以看到 async 函数返回数据时自动封装为一个 Promise 对象。

和 Promise 对象一样,处理异步任务时也可以按照成功和失败来返回不同的数据,处理成功时用 than 方法来接收,失败时用 catch 方法来接收数据:

js
async function fn() {
    let flag = true;
    if (flag) {
        return '不讲武德';
    }
    else{
        throw '处理失败'
    }
}
fn().then(data=>{
    console.log(data);
}).catch(data=>{
    console.log(data);
})

console.log('先执行我,表明async声明的函数是异步的');

输出结果:

先执行我,表明async声明的函数是异步的
不讲武德

当把 flag 设置为 false 时,执行结果为:

先执行我,表明async声明的函数是异步的
处理失败

async 关键字说完了,我们看看 await 关键字:

  • await 关键字只能在使用 async 定义的函数中使用
  • await 后面可以直接跟一个 Promise 实例对象(可以跟任何表达式,但常用的是跟一个返回 Promise 对象的表达式)
  • await 函数不能单独使用
  • await 可以直接拿到 Promise 中的 resolve 中的数据
js
//封装一个返回promise的异步任务
function fn(str) {
    let p = new Promise(function (resolve, reject) {
        let flag = true;
        setTimeout(function () {
            if (flag) {
                resolve(str)
            } else {
                reject('处理失败')
            }
        })
    })
    return p;
}

//封装一个执行上述异步任务的async函数
async function test(){
    let res1 = await fn('武林要以和为贵');  //await直接拿到fn()返回的promise的数据,并且赋值给res
    let res2 = await fn('要讲武德');
    let res3 = await fn('不要搞窝里斗');
    console.log(res1, res2, res3);
}
//执行函数
test();

打印结果为:

武林要以和为贵 要讲武德 不要搞窝里斗

为什么叫 await 等待呢,因为 当代码执行到 async 函数中的 await 时,代码就在此处等待不继续往下执行,直到 await 拿到 Promise 对象中 resolve 的数据,才继续往下执行,这样就保证了代码的执行顺序,而且使异步代码看起来更像同步代码。

总结

总结一下,当我们写代码遇到异步回调时,想让异步代码按照我们想要的顺序执行,如果按照传统的嵌套方式,就会出现回调地狱,这样的代码不利于维护。所以我们可以通过 Promise 对象进行链式编程来解决,这样可以解决问题,但不够优雅,所以 ES7 给我们提供了更加舒适的 async/await 语法糖,可以使得异步代码看起来像是同步代码一样。