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浅谈Node.js之异步流控制(node.js ejs)

编辑:rootadmin

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前言

在没有深度使用函数回调的经验的时候,去看这些内容还是有一点吃力的。由于Node.js独特的异步特性,才出现了“回调地狱”的问题,这篇文章中,我比较详细的记录了如何解决异步流问题。

文章会很长,而且这篇是对异步流模式的解释。文中会使用一个简单的网络蜘蛛的例子,它的作用是抓取指定URL的网页内容并保存在项目中,在文章的最后,可以找到整篇文章中的源码demo。

1.原生JavaScript模式

本篇不针对初学者,因此会省略掉大部分的基础内容的讲解:

(spider_v1.js)

上边的代码的流程大概是这样的:

把url转换成filename 判断该文件名是否存在,若存在直接返回,否则进入下一步 发请求,获取body 把body写入到文件中

这是一个非常简单版本的蜘蛛,他只能抓取一个url的内容,看到上边的回调多么令人头疼。那么我们开始进行优化。

首先,if else 这种方式可以进行优化,这个很简单,不用多说,放一个对比效果:

代码这么写,嵌套就会少一层,但经验丰富的程序员会认为,这样写过重强调了error,我们编程的重点应该放在处理正确的数据上,在可读性上也存在这样的要求。

另一个优化是函数拆分,上边代码中的spider函数中,可以把下载文件和保存文件拆分出去。

(spider_v2.js)

上边的代码基本上是采用原生优化后的结果,但这个蜘蛛的功能太过简单,我们现在需要抓取某个网页中的所有url,这样才会引申出串行和并行的问题。

(spider_v3.js)

上边的代码相比之前的代码多了两个核心功能,首先是通过辅助类获取到了某个body中的links:

内部实现就不解释了,另一个核心代码就是:

可以说上边这一小段代码,就是采用原生实现异步串行的pattern了。除了这些之外,还引入了nesting的概念,通过这是这个属性,可以控制抓取层次。

到这里我们就完整的实现了串行的功能,考虑到性能,我们要开发并行抓取的功能。

(spider_v4.js)

这段代码同样很简单,也有两个核心内容。一个是如何实现并发:

浅谈Node.js之异步流控制(node.js ejs)

上边的代码可以说是实现并发的一个pattern。利用循环遍历来实现。另一个核心是,既然是并发的,那么利用 fs.exists 就会存在问题,可能会重复下载同一文件,这里的解决方案是:

使用Map缓存某一url,url应该作为key

现在我们又有了新的需求,要求限制同时并发的最大数,那么在这里就引进了一个我认为最重要的概念:队列。

(task-Queue.js)

上边的代码就是队列的实现代码,核心是 next() 方法,可以看出,当task加入队列中后,会立刻执行,这不是说这个任务一定马上执行,而是指的是next会立刻调用。

(spider_v5.js)

因此,为了限制并发的个数,只需在 spiderLinks 方法中,把task遍历放入队列就可以了。这相对来说很简单。

到这里为止,我们使用原生JavaScript实现了一个有相对完整功能的网络蜘蛛,既能串行,也能并发,还可以控制并发个数。

2.使用async库

把不同的功能放到不同的函数中,会给我们带来巨大的好处,async库十分流行,它的性能也不错,它内部基于callback。

(spider_v6.js)

在上边的代码中,我们只使用了async的三个功能:

由于比较简单,就不做解释了。async中的队列的代码在(spider_v7.js)中,和上边我们自定义的队列很相似,也不做更多解释了。

3.Promise

Promise是一个协议,有很多库实现了这个协议,我们用的是ES6的实现。简单来说promise就是一个约定,如果完成了,就调用它的resolve方法,失败了就调用它的reject方法。它内有实现了then方法,then返回promise本身,这样就形成了调用链。

其实Promise的内容有很多,在实际应用中是如何把普通的函数promise化。这方面的内容在这里也不讲了,我自己也不够格

(spider_v8.js)

可以看到上边的代码中的函数都是没有callback的,只需要在最后catch就可以了。

在设计api的时候,应该支持两种方式,及支持callback,又支持promise

4.Generator

Generator很有意思,他可以让暂停函数和恢复函数,利用thunkify和co这两个库,我们下边的代码实现起来非常酷。

(spider_v9.js)

总结

我并没有写promise和generator并发的代码。以上这些内容来自于这本书nodejs-design-patterns 。

demo下载

标签: node.js ejs

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