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JavaScript 中如何实现并发控制?

时间:2025-11-05 13:50:46 来源:益强数据堂 作者:数据库 阅读:104次

一、中何并发控制简介

在日常开发过程中,实现你可能会遇到并发控制的控制场景,比如控制请求并发数。中何那么在 JavaScript 中如何实现并发控制呢?实现在回答这个问题之前,我们来简单介绍一下并发控制。控制

假设有 6 个待办任务要执行,中何而我们希望限制同时执行的实现任务个数,即最多只有 2 个任务能同时执行。控制当 正在执行任务列表 中的中何任何 1 个任务完成后,程序会自动从 待办任务列表中获取新的实现待办任务并把该任务添加到 正在执行任务列表中。为了让大家能够更直观地理解上述的控制过程,阿宝哥特意画了以下 3 张图:

1.1 阶段一

1.2 阶段二

1.3 阶段三

好的中何,介绍完并发控制之后,实现阿宝哥将以 Github 上 async-pool 这个库来介绍一下异步任务并发控制的控制具体实现。

https://github.com/rxaviers/async-pool Run multiple promise-returning & async functions with limited concurrency using native ES6/ES7。 

 二、并发控制的实现

async-pool 这个库提供了 ES7 和 ES6 两种不同版本的实现,在分析其具体实现之前,我们来看一下它如何使用。

2.1 asyncPool 的使用

const timeout = i => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(i), i)); await asyncPool(2, [1000, 5000, 3000, 2000], timeout); 

在以上代码中,我们使用 async-pool 这个库提供的 asyncPool 函数来实现异步任务的并发控制。免费源码下载asyncPool 函数的签名如下所示:

function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn){ ... } 

 该函数接收 3 个参数:

poolLimit(数字类型):表示限制的并发数; array(数组类型):表示任务数组; iteratorFn(函数类型):表示迭代函数,用于实现对每个任务项进行处理,该函数会返回一个 Promise 对象或异步函数。

对于以上示例来说,在使用了 asyncPool 函数之后,对应的执行过程如下所示:

const timeout = i => new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(i), i)); await asyncPool(2, [1000, 5000, 3000, 2000], timeout); // Call iterator (i = 1000) // Call iterator (i = 5000) // Pool limit of 2 reached, wait for the quicker one to complete... // 1000 finishes // Call iterator (i = 3000) // Pool limit of 2 reached, wait for the quicker one to complete... // 3000 finishes // Call iterator (i = 2000) // Itaration is complete, wait until running ones complete... // 5000 finishes // 2000 finishes // Resolves, results are passed in given array order `[1000, 5000, 3000, 2000]`. 

通过观察以上的注释信息,我们可以大致地了解 asyncPool 函数内部的控制流程。下面我们先来分析 asyncPool 函数的 ES7 实现。

2.2 asyncPool ES7 实现

async function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn) {   const ret = []; // 存储所有的异步任务   const executing = []; // 存储正在执行的异步任务   for (const item of array) {     // 调用iteratorFn函数创建异步任务     const p = Promise.resolve().then(() => iteratorFn(item, array));     ret.push(p); // 保存新的异步任务     // 当poolLimit值小于或等于总任务个数时,进行并发控制     if (poolLimit <= array.length) {       // 当任务完成后,从正在执行的任务数组中移除已完成的任务       const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e), 1));       executing.push(e); // 保存正在执行的异步任务       if (executing.length >= poolLimit) {         await Promise.race(executing); // 等待较快的任务执行完成       }     }   }   return Promise.all(ret); } 

在以上代码中,充分利用了 Promise.all 和 Promise.race 函数特点,再结合 ES7 中提供的 async await 特性,最终实现了并发控制的功能。利用 await Promise.race(executing); 这行语句,我们会等待 正在执行任务列表 中较快的任务执行完成之后,才会继续执行下一次循环。站群服务器

asyncPool ES7 实现相对比较简单,接下来我们来看一下不使用 async await 特性要如何实现同样的功能。

2.3 asyncPool ES6 实现

function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn) {   let i = 0;   const ret = []; // 存储所有的异步任务   const executing = []; // 存储正在执行的异步任务   const enqueue = function () {     if (i === array.length) {       return Promise.resolve();     }     const item = array[i++]; // 获取新的任务项     const p = Promise.resolve().then(() => iteratorFn(item, array));     ret.push(p);     let r = Promise.resolve();     // 当poolLimit值小于或等于总任务个数时,进行并发控制     if (poolLimit <= array.length) {       // 当任务完成后,从正在执行的任务数组中移除已完成的任务       const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e), 1));       executing.push(e);       if (executing.length >= poolLimit) {         r = Promise.race(executing);        }     }     // 正在执行任务列表 中较快的任务执行完成之后,才会从array数组中获取新的待办任务     return r.then(() => enqueue());   };   return enqueue().then(() => Promise.all(ret)); } 

在 ES6 的实现版本中,通过内部封装的 enqueue 函数来实现核心的控制逻辑。当 Promise.race(executing) 返回的 Promise 对象变成已完成状态时,才会调用 enqueue 函数,从 array 数组中获取新的待办任务。

三、阿宝哥有话说

在 asyncPool 这个库的 ES7 和 ES6 的具体实现中,我们都使用到了 Promise.all 和 Promise.race 函数。其中手写 Promise.all 是一道常见的面试题。刚好趁着这个机会,阿宝哥跟大家一起来手写简易版的b2b信息网 Promise.all 和 Promise.race 函数。

3.1 手写 Promise.all

Promise.all(iterable) 方法会返回一个 promise 对象,当输入的所有 promise 对象的状态都变成 resolved 时,返回的 promise 对象就会以数组的形式,返回每个 promise 对象 resolve 后的结果。当输入的任何一个 promise 对象状态变成 rejected 时,则返回的 promise 对象会 reject 对应的错误信息。

Promise.all = function (iterators) {   return new Promise((resolve, reject) => {     if (!iterators || iterators.length === 0) {       resolve([]);     } else {       let count = 0; // 计数器,用于判断所有任务是否执行完成       let result = []; // 结果数组       for (let i = 0; i < iterators.length; i++) {         // 考虑到iterators[i]可能是普通对象,则统一包装为Promise对象         Promise.resolve(iterators[i]).then(           (data) => {             result[i] = data; // 按顺序保存对应的结果             // 当所有任务都执行完成后,再统一返回结果             if (++count === iterators.length) {               resolve(result);             }           },           (err) => {             reject(err); // 任何一个Promise对象执行失败,则调用reject()方法             return;           }         );       }     }   }); }; 

需要注意的是对于 Promise.all 的标准实现来说,它的参数是一个可迭代对象,比如 Array、String 或 Set 等。

3.2 手写 Promise.race

Promise.race(iterable) 方法会返回一个 promise 对象,一旦迭代器中的某个 promise 对象 resolved 或 rejected,返回的 promise 对象就会 resolve 或 reject 相应的值。

Promise.race = function (iterators) {   return new Promise((resolve, reject) => {     for (const iter of iterators) {       Promise.resolve(iter)         .then((res) => {           resolve(res);         })         .catch((e) => {           reject(e);         });     }   }); }; 

本文阿宝哥带大家详细分析了 async-pool 异步任务并发控制的具体实现,同时为了让大家能够更好地理解 async-pool 的核心代码。最后阿宝哥还带大家一起手写简易版的 Promise.all 和 Promise.race 函数。其实除了 Promise.all 函数之外,还存在另一个函数 —— Promise.allSettled,该函数用于解决 Promise.all 存在的问题,感兴趣的小伙伴可以自行研究一下。

四、参考资源

Github - async-pool MDN - Promise.all MDN - Promise.race MDN - Promise.allSettled

(责任编辑:应用开发)

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