寫個JavaScript非同步呼叫架構(Part 1

問題

在Ajax應用中，調用XMLHttpRequest是很常見的情況。特別是以用戶端為中心的Ajax應用，各種需要從伺服器端擷取資料的操作都通過XHR非同步呼叫完成。然而在單線程的JavaScript編程中，XHR非同步呼叫的代碼風格實在是與一般的JavaScript代碼格格不入。

額外參數

考慮一個除法函數，如果它是純用戶端的同步函數，那麼簽名會是這樣的：

function divide(operand1, operand2)

然而假設我們對用戶端除法的精度不滿意，於是把除法轉移到伺服器端來執行，那麼它是個需要調用XHR的非同步函數，簽名也就可能會是以下幾種之一：

function divide(operand1, operand2, callback)
function divide(operand1, operand2, successCallback, failureCallback)
function divide(operand1, operand2, options)

我們必須在簽名中引入新的參數來傳遞迴調函數，不能選擇讓函數變成阻塞式的同步調用。

可傳遞性

不僅僅直接操作XHR的函數需要引入新的參數，這種複雜性還會順著調用棧向外傳遞。例如說，我們對加減乘除四則運算作了封裝，只向外暴露一個運算介面：

function calculate(operand1, operand2, operator)

這個calculate函數根據operator參數來調用內部的plus, subtract, multiply, divide函數。然而，因為divide函數變成了非同步函數，所以整個calculate函數不得不也轉變為非同步函數：

function calculate(operand1, operand2, operator, callback)

同時，在調用棧之上凡是需要調用到calculate的函數，都必須變成非同步，除非它並不需要向上一級調用函數返回結果。

同步並存

儘管calculate函數變成了一個非同步函數，它所調用的plus, subtract, multiply函數還是同步函數，只有調用divide時是非同步，這時候calculate就是一個非同步同步並存函數。

這會帶來什麼問題？calculate的調用者看到函數簽名自然會認為calculate是個非同步函數，因為它需要傳遞迴調函數，然而calculate的執行方式卻是不確定的。考慮如下調用：

calculate(operand1, operand2, operator, callback);
next();

這裡涉及到callback和next兩個函數，它們哪個先執行哪個後執行是不確定的，或者說是依賴於calculate具體實現的。

如果calculate的實現是，當不需要進行非同步作業時，直接調用callback。那麼，在執行加減乘法時callback會在next之前被調用；在執行除法時next會在callback之前調用。

如果我們不喜歡這種不確定性，我們可以改變一下calculate的實現，把同步調用也都改為setTimeout形式的，這樣在任何情況下next都一定會在callback之前被調用。

然而後面一種做法依賴於成本較高的實現方式，開發人員一個不小心（或者擺明偷懶）就會漏掉setTimeout，導致函數調用順序變得不確定，所以我們會希望這是架構協助實現的功能，在使用架構時無法把這繞過。

情境

在這裡，我舉一個關於上述問題的具體應用情境。（為簡化問題，描述已略作修改，與實際應用並不一致。）

在百度Hi網頁版裡面，我們會在用戶端儲存一個使用者物件列表，在開啟和這個使用者的聊天視窗時，我們需要從中讀取這個使用者的資訊。這個操作就涉及很多可能同步又可能非同步分支：

使用者物件未緩衝

非同步讀取使用者資訊

使用者物件已緩衝

使用者是好友（資訊更新會由伺服器端推送）

同步讀取使用者資訊

使用者不是好友（資訊更新需要由用戶端拉取）

可以接受緩衝資訊

同步讀取使用者資訊

必須擷取最新資訊

非同步讀取使用者資訊

可以看到，分支的結果最終既有同步的，也有非同步。並且這些分支還不是在一個函數裡完成，而是在幾個函數裡實現。也就是說，按照傳統的模式，這些函數一部分是同步的，一部分是非同步，由於非同步傳遞性，最終調用棧頂層的函數都是非同步。

為瞭解決這個問題，我們需要寫一個非同步呼叫架構，用一種統一的方式來進行調用，把同步和非同步呼叫都合并為一種返回方式。