js异步控制器，实现异步同步代码交替穿插执行

一、js代码中发起请求，读取文件等操作都是异步执行，如果我们希望将多个异步函数的结果都收集起来，统一处理，这应该怎么做呢？

第一种方法，需要用async和await关键字将异步函数强制为同步状态，这样就可以同步获取每一个异步函数的结果了。（耗时长）

第二种就是使用Promise对象，将每个函数都装到Promise对象中，按照顺序放到.then方法中，变成串行执行，（耗时长）

第三种方法，需要定义全局变量，标记每个异步函数的执行结果状态，定义全局容器收集异步函数执行结果，定义全局检查函数检查执行结果状态，然后在每一个异步函数的完成的时候修改该状态，并且调用检查方法，在全部结束的时候表示异步函数结果收集完成。（代码复杂度高）

以上方式即可解决

二、如果希望多个异步并行，全部结束之后又需要连续几个异步串行，之后又希望多个异步函数并行，又希望多个异步串行等等，这样的话，通过上面的方法，也可以解决，但代码都会变得特别复杂，难以维护，怎么办？

于是乎，想到应该得有这么一个异步函数控制器，想串行就串行，想并行就并行，而且代码复杂度还得降低，网上搜索半天没有找到现成的代码，或者就是晦涩难懂。

思路如下：

每一个异步函数都看做成一个任务，当然同步函数亦可，这里借鉴批量程序的任务单元概念：

一个任务定义简单的生命周期，即任务初始化，任务执行中，任务结束。

这里先定义好枚举常量，增强代码易读性

/*** 任务执行状态枚举类* @type {{INIT: number, RUNNING: number, FINISH: number}}*/
const TaskStatusEnum = {INIT: -1, //初始化RUNNING: 0, //执行中FINISH: 1 //已完成
}

我们现在面向异步函数，如何知道异步函数这个任务什么时候结束？代码执行完最后一行就算结束？不对吧，代码执行完最后一行，异步函数似乎并没有结束。

而且js中也没办法去检测一个函数到底有没有结束，就算可以，那什么时机去检测呢？定时轮训可以不，异步的不确定性，定多少时间合适呢？1秒检测一次？还是1毫秒一次？检测频率越慢，这中间会造成延迟越大，检测越快，越影响代码执行效率，因为js是单线程。

我在刚学js的时候，会碰到这些疑问，原因是习惯性按照同步的思路去思考问题。

但js有个概念：事件驱动。比如：根据工作任务分配原则，A同事的工作完成后，我们要让A主动汇报自己已经完成工作了，而不是每次让我们一次又一次观察A的情况。A的汇报就是事件驱动，我们给A交代了一个事情（每次工作完要主动汇报）。

回归正题：我们需要让异步函数工作完成，主动通知自己工作已经完成。这里又是一个面向对象编程的思想，我们定义一个任务类：

类的实例化被看做任务初始化

类中提供一个开始执行的方法，控制任务的执行时机，修改自己的生命周期为正在执行

类中还提供一个结束的方法，用于任务执行过程中随时可主动修改自己的生命周期为已结束

代码如下：

/*** 任务单元* @param taskId 任务id* @param task   任务函数* @param group   任务组对象* @constructor*/
function TaskUnit(taskId, task, group) {this.taskId = taskId;  //任务唯一标识this.status = TaskStatusEnum.INIT; //执行状态：-1初始化  0执行中  1已完成this.task = task; //任务内容/*** 执行任务内容*/this.execute = () => {this.status = TaskStatusEnum.RUNNING;this.task(this.end);}/*** 任务完成回调*/this.end = () => {if (this.status === TaskStatusEnum.RUNNING) {this.status = TaskStatusEnum.FINISHgroup.check();}}
}

额(⊙o⊙)…目测这个类，好像和Promise长得差不多。少了异常捕获catch和finally两个函数，这两个不是我任务单元所关心的，因此这些东西交给实际任务内容去处理。

多的是什么呢？任务并不是实例化之后被立刻调用，而是通过execute函数，让任务可在任意时机被调用，不受代码位置的限制。

这样的好处是什么？我可以在一瞬间添加无数个任务，但执行的时候我可以控制想让哪几个任务一起执行，就可以一起执行，不想让谁执行，谁就执行不了，想什么时机执行就什么时机执行。实现异步串行。

那可能有人会问，就凭这两段代码好像做不到异步串行吧。确实，这怎么解决？

有一个方法就是可以给任务加标识，即标识为1的都可以同时执行，标识为2的必须等所有的1结束了才能执行。标识为2的任务怎么知道标识1的任务什么时候结束呢？当然要让标识1的任务主动通知，设置检查函数，每一个标识1的任务结束后都主动调用检查函数，发现全部执行完毕后，就开始调用标识2的任务，这样就实现了异步串行了。

补：因为js是单线程，不会存在线程并发资源抢占的问题，一定有一个任务会检测到所有任务都结束了。在多线程编程的语言中，需要在检查的函数中加把锁。

加标识的方法存在局限性，哪里有那么多标识可加，代码得多混乱.....

因此我们又引入了任务组的概念：即可以同时一起执行的任务把它们归成一组，这样就会分成很多组，这个时候把任务组看成一个不可分割的整体，保证任务组的有序执行即可。如何保证有序，构建任务组队列，或者任务组链表，依次执行即可。

再分析任务组内的所有任务如何保证全部执行完毕：让每个任务结束都通知任务组检查，总会有一个任务检查的时候发现任务都结束了

代码如下：

/*** 任务组* @constructor*/
function TaskGroup() {this.nextGroup=null;//下一个任务组this.taskList=[];//任务列表this.add=(task)=>{this.taskList.push(task);}this.setNextGroup=(group)=>{this.nextGroup=group;}/*** 启动任务组*/this.start=()=>{for (let i = 0; i < this.taskList.length; i++) {const task=this.taskList[i];if (task.status === TaskStatusEnum.INIT) {task.execute();//执行}}}/*** 检查任务*/this.check=()=>{for (let i = 0; i < this.taskList.length; i++) {if (this.taskList[i].status !== TaskStatusEnum.FINISH) {return; //发现还有任务没有执行完成}}if(this.nextGroup)this.nextGroup.start();//任务全部执行完成,进行下一个任务组}}

最后创建一个任务中心，用来提供对外接口，将任务封装成一个个任务，组成任务组，控制启动结束等等。

三、总代码如下：asyncController.js

/*** 任务执行状态枚举类* @type {{INIT: number, RUNNING: number, FINISH: number}}*/
const TaskStatusEnum = {INIT: -1, //初始化RUNNING: 0, //执行中FINISH: 1 //已完成
}/*** 任务单元* @param taskId 任务id* @param task   任务函数* @param group   任务组对象* @constructor*/
function TaskUnit(taskId, task, group) {this.taskId = taskId;  //任务唯一标识，暂时没用到this.status = TaskStatusEnum.INIT; //执行状态：-1初始化  0执行中  1已完成this.task = task; //任务内容/*** 执行任务内容*/this.execute = () => {this.status = TaskStatusEnum.RUNNING;this.task(this.end);}/*** 任务完成回调*/this.end = () => {if (this.status === TaskStatusEnum.RUNNING) {this.status = TaskStatusEnum.FINISHgroup.check();}}
}/*** 任务组* @constructor*/
function TaskGroup() {this.nextGroup=null;//下一个任务组this.taskList=[];//任务列表this.add=(task)=>{this.taskList.push(task);}this.setNextGroup=(group)=>{this.nextGroup=group;}/*** 启动任务组*/this.start=()=>{for (let i = 0; i < this.taskList.length; i++) {const task=this.taskList[i];if (task.status === TaskStatusEnum.INIT) {task.execute();//执行}}}/*** 检查任务*/this.check=()=>{for (let i = 0; i < this.taskList.length; i++) {if (this.taskList[i].status !== TaskStatusEnum.FINISH) {return; //发现还有任务没有执行完成}}if(this.nextGroup)this.nextGroup.start();//任务全部执行完成,进行下一个任务组}}/*** 异步函数控制器，* .and() 添加异步并行函数* .next() 添加同步串行函数*/
module.exports = function () {this.queue = [];this.nowTaskGroup=null;//当前任务组this.startCount = 0;//加入任务数/*** 调用该函数表示添加并行任务* @param task 任务*/this.and = (task) => {if(this.nowTaskGroup==null){this.nowTaskGroup=new TaskGroup();}this.nowTaskGroup.add(new TaskUnit(++this.startCount, task, this.nowTaskGroup))return this}/*** 调用该函数表示添加串行任务* @param task 任务*/this.next = (task) => {if(this.nowTaskGroup!=null) this.queue.push(this.nowTaskGroup);//防止上一个添加的任务是并行的this.nowTaskGroup=new TaskGroup();this.nowTaskGroup.add(new TaskUnit(++this.startCount, task, this.nowTaskGroup));this.queue.push(this.nowTaskGroup);this.nowTaskGroup=null;//当前任务添加结束清空return this}/*** 调用该函数表示任务添加完毕，开始执行任务* @param endTask 任务全部结束后回调*/this.finish = (endTask) => {if(this.nowTaskGroup!=null) this.queue.push(this.nowTaskGroup);this.nowTaskGroup=new TaskGroup();this.nowTaskGroup.add(new TaskUnit(++this.startCount, endTask, this.nowTaskGroup));this.queue.push(this.nowTaskGroup);this.nowTaskGroup=null;//当前任务添加结束清空//组装成有向链表for(let i=0;i<this.queue.length-1;i++){this.queue[i].setNextGroup(this.queue[i+1]);}this.queue[0].start();//启动链表首个任务组this.queue=[] //清空任务，为下一波任务做准备}
}

四、使用样例：

const Controller=require('./src/util/asyncController')const controller=new Controller();
controller.and(end=>{setTimeout(()=>{console.log("并行1")end();},2000);
}).and(end=>{setTimeout(()=>{console.log("并行2")end();},2000);
}).and(end=>{setTimeout(()=>{console.log("并行3")end();},2000);
}).next(end=>{setTimeout(()=>{console.log("串行1")end();},2000);
}).next(end=>{setTimeout(()=>{console.log("串行2")end();},2000);
}).and(end=>{setTimeout(()=>{console.log("并行4")end();},2000);
}).and(end=>{setTimeout(()=>{console.log("并行5")end();},2000);
}).next(end=>{setTimeout(()=>{console.log("串行3")end();},2000);
}).finish(()=>{setTimeout(()=>{console.log("结束")},2000);
})

执行结果