前端异步相关知识总结

一、同步和异步简介

同步（按顺序执行）

异步（不按顺序执行）

异步出现的原因和需求

二、实现异步的方法

回调函数

Promise

生成器Generators/ yield

async await

三、promise和 async await 区别

概念

两者的区别

四、defer和async区别

一、同步和异步简介

同步（按顺序执行）

指在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能继续执行下一个任务。
也就是调用一旦开始，必须这个调用 返回结果（即任务完成），才能继续往后执行。
程序的执行顺序和任务排列顺序是一致的。

异步（不按顺序执行）

异步任务是指不进入主线程，而进入任务队列的任务，只有任务队列通知主线程，某个异步任务可以执行了，该任务才会进入主线程。
每一个任务有一个或多个回调函数。前一个任务结束后，不是执行后一个任务,而是执行回调函数，后一个任务则是不等前一个任务结束就执行。
程序的执行顺序和任务的排列顺序是不一致的，异步的。
我们常用的setTimeout和setInterval函数，Ajax都是异步操作

异步出现的原因和需求

避免阻塞：异步编程允许程序在等待耗时的操作时继续响应其他任务，提高程序的并发性和响应性能。
提高性能：对于耗时的操作（例如网络请求、文件读写等），异步编程可以允许同时执行多个操作，从而提高整体性能。
用户体验：在前端应用中，异步编程非常重要，可以确保用户界面在进行耗时操作时不会被阻塞，保持流畅的交互体验。
并发编程：在服务器端或多线程环境中，异步编程也是必要的，可以提高系统的吞吐量和并发性能。

异步情况涉及事件循环可了解：

前端面试高频考点—事件循环Event loop_前端面试eventloop-CSDN博客

二、实现异步的方法

回调函数（Callback）、事件监听、发布订阅、Promise、生成器Generators/ yield、async/await

1. JS 异步编程进化史：callback -> promise -> generator -> async + await

2. async/await 函数的实现，就是将 Generator 函数和自动执行器，包装在一个函数里。

3. async/await可以说是异步终极解决方案了。

(1) async/await函数相对于Promise，优势体现在：

处理 then 的调用链，能够更清晰准确的写出代码
并且也能优雅地解决回调地狱问题。
当然async/await函数也存在一些缺点，因为 await 将异步代码改造成了同步代码，如果多个异步代码没有依赖性却使用了 await 会导致性能上的降低，代码没有依赖性的话，完全可以使用 Promise.all 的方式。

(2) async/await函数对 Generator 函数的改进，体现在以下三点：

内置执行器。 Generator 函数的执行必须靠执行器，所以才有了 co 函数库，而 async 函数自带执行器。也就是说，async 函数的执行，与普通函数一模一样，只要一行。
更广的适用性。 co 函数库约定，yield 命令后面只能是 Thunk 函数或 Promise 对象，而 async 函数的 await 命令后面，可以跟 Promise 对象和原始类型的值（数值、字符串和布尔值，但这时等同于同步操作）。
更好的语义。 async 和 await，比起星号和 yield，语义更清楚了。async 表示函数里有异步操作，await 表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。

回调函数

你到一个商店买东西，刚好你要的东西没有货，于是你在店员那里留下了你的电话，过了几天店里有货了，店员帮你买了并且送到了你家。在例子中，你的电话号码就叫回调函数，你把电话留给店员就叫登记回调函数，店里后来有货了叫做触发了回调关联的事件，店员帮你买了叫做调用回调函数，送到了你家叫做响应回调事件。

回调函数的优点是简单、容易理解和实现，
缺点是不利于代码的阅读和维护，各个部分之间高度耦合，使得程序结构混乱、流程难以追踪（尤其是多个回调函数嵌套的情况（容易出现回调地狱）），而且每个任务只能指定一个回调函数。此外它不能使用 try catch 捕获错误，不能直接 return

Promise

Promise本意是承诺，在程序中的意思就是承诺我过一段时间后会给你一个结果。
promise本是同步的，只是他的then函数，resolved和rejected是异步的（所以当我们在构造 Promise 的时候，构造函数内部的代码是立即执行的）

Promise的三种状态

Pending----Promise对象实例创建时候的初始状态
Fulfilled----可以理解为成功的状态
Rejected----可以理解为失败的状态

生成器Generators/ yield

Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案，语法行为与传统函数完全不同， Generator 最大的特点就是可以控制函数的执行。
语法上，首先可以把它理解成，Generator 函数是一个状态机，封装了多个内部状态。
Generator 函数除了状态机，还是一个遍历器对象生成函数。
可暂停函数, yield可暂停，next方法可启动，每次返回的是yield后的表达式结果。
yield表达式本身没有返回值，或者说总是返回undefined。next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield表达式的返回值。

我们先来看个例子：
function *foo(x) {
let y = 2 * (yield (x + 1))
let z = yield (y / 3)
return (x + y + z)
}
let it = foo(5)
console.log(it.next()) // => {value: 6, done: false}
console.log(it.next(12)) // => {value: 8, done: false}
console.log(it.next(13)) // => {value: 42, done: true}
可能结果跟你想象不一致，接下来我们逐行代码分析：

首先 Generator 函数调用和普通函数不同，它会返回一个迭代器
当执行第一次 next 时，传参会被忽略，并且函数暂停在 yield (x + 1) 处，所以返回 5 + 1 = 6
当执行第二次 next 时，传入的参数12就会被当作上一个yield表达式的返回值，如果你不传参，yield 永远返回 undefined。此时 let y = 2 * 12，所以第二个 yield 等于 2 * 12 / 3 = 8
当执行第三次 next 时，传入的参数13就会被当作上一个yield表达式的返回值，所以 z = 13, x = 5, y = 24，相加等于 42

async await

使用async/await，你可以轻松地达成之前使用生成器和co函数所做到的工作,它有如下特点： 1. async/await是基于Promise实现的，它不能用于普通的回调函数

2. async/await与Promise一样，是非阻塞的。

3. async/await使得异步代码看起来像同步代码，这正是它的魔力所在。

一个函数如果加上 async ，那么该函数就会返回一个 Promise

三、promise和 async await 区别

概念

Promise 是异步编程的一种解决方案，比传统的解决方案——回调函数和事件——更合理和更强大，简单地说，Promise好比容器，里面存放着一些未来才会执行完毕（异步）的事件的结果，而这些结果一旦生成是无法改变的
async await也是异步编程的一种解决方案，他遵循的是Generator 函数的语法糖，他拥有内置执行器，不需要额外的调用直接会自动执行并输出结果，它返回的是一个Promise对象。

两者的区别

Promise的出现解决了传统callback函数导致的“地域回调”问题，但它的语法导致了它向纵向发展行成了一个回调链，遇到复杂的业务场景，这样的语法显然也是不美观的。而async await代码看起来会简洁些，使得异步代码看起来像同步代码，await的本质是可以提供等同于”同步效果“的等待异步返回能力的语法糖，只有这一句代码执行完，才会执行下一句。
async await与Promise一样，是非阻塞的。
async await是基于Promise实现的，可以说是改良版的Promise，它不能用于普通的回调函数。

四、defer和async区别

区别主要在执行时间
defer会在文档解析完之后执行,并且多个defer会按照顺序执行
而async则是在js加载好之后就会执行,并且多个async,哪个加载好就执行哪个

在没有defer或者async的情况下：会立即执行脚本,所以通常建议把script放在body最后
async：有async的话,加载和渲染后续文档元素的过程将和 script.js 的加载与执行并行进行（异步）。但是多个js文件的加载顺序不会按照书写顺序进行
derer：有derer的话,加载后续文档元素的过程将和 script.js 的加载并行进行（异步），但是 script.js 的执行要在所有元素解析完成之后，DOMContentLoaded 事件触发之前完成,并且多个defer会按照顺序进行加载。