《node.js設計模式》學習筆記——同步異步調用問題

避免Zalgo

Zalgo: 一種 JavaScript 開發人員虛構的瘋狂惡魔，取名 Zalgo，用來描述 JavaScript 中同步 / 異步的混亂。Zalgo是一個互聯網傳說，會導致世界錯亂，死亡和毀滅的一個不詳實體。

有興趣的同學可以在如下網址上找到Isaac Z. Schlueter的原始帖子
https://blog.izs.me/2013/08/designing-apis-for-asynchrony

不可預測的危險的函數

我們來看一下下面這個危險的函數，它希望實現的目的是如果沒有緩衝是異步讀取文件，如果有緩存則同步讀取緩存。請大家注意，這並不是一個好的實踐。它的行爲是難以預測的。

const fs = require('fs')
const cache = {}
function inconsistentRead(filename, cb) {
	if (cache[filename]) {
		// 同步調用！！！
		cb(cache[filename])
	} else {
		// 異步調用！！！
		fs.readFile(filename, 'utf8', (err,data) => {
			cache[filename] = data
			cb(data)
		})
	}
}

解決上述的問題

我們需要明確，API明確定義其特性：同步的或者是異步的

使用同步API

使用fs.readFileSync()函數替代其異步函數，使其變成純同步函數，代碼如下：

const fs = require('fs')
const cache = {}
function consistentRead(filename) {
	if (cache[filename]) {
		return cache[filename]
	} else {
		// 改用同步讀取文件
		cache[filename] = fs.readFileSync(filename, 'utf8')
		return cache[filename]
	}
}

當然使用同步API代替異步API有如下注意事項：

1. 用於特定功能的同步API可能並不總是可用的

2. 同步API將阻塞事件循環，打破了JavaScript併發模型，是整個應用程序變慢。

   在Node.js中很多情況下都不建議使用同步I/O, 然而，在某些情況下，這可能是最簡單和最有效的方案。所以我們需要評估不同的應用場景，來選擇不同的方案。
   如果靜態文件的數量有限，可以使用同步影響不大，在啓動應用程序時，使用同步阻塞加載配置文件也是比較好的選擇。如果必須一次性讀取許多文件，那就不一樣了。

使用異步，延遲執行

使用process.nextTick()來延遲執行以實現異步執行回調

const fs = require('fs')
const cache = {}
function inconsistentRead(filename, cb) {
	if (cache[filename]) {
		// 使用process.nextTick() 延遲一個函數異步執行
		process.nextTick(() => cb(cache[filename]))
	} else {
		fs.readFile(filename, 'utf8', (err,data) => {
			cache[filename] = data
			cb(data)
		})
	}
}

process.nextTick() 的功能非常簡單，就是將回調函數作爲參數，並將其推到事件隊列的頂部，在任何等待處理的I/O事件之前返回，一旦事件循環再次運行，該回調將被執行。

我們依然需要注意一個問題，如果在遞歸調用process.nextTick() 的時候，會導致I/O飢餓的問題，這個情況下，我們可以採用setImmediate()來替代。他們的作用雖然非常相似，但是語義卻完全不同，process.nextTick() 延遲迴調在任何其他I/O事件觸發之前運行，setImmediate()的回調執行將在隊列中已有的任何I/O事件之後排隊。