前端如何并发控制

前言

众所周知，Promise处理异步任务能避免他们阻塞程序执行。当一次并发大量异步任务会导致内存消耗过大、程序阻塞等问题。本文带大家实现异步任务控制器，限制并发异步任务数量，来解决高并发问题。
假设一个场景：有20个异步任务，每次只能处理三个异步任务，要求尽可能快速的拿到处理结果。
下面分为Promise.all和异步任务控制器两种实现方案。

`Promise.all`

暴力`Promise.all`

最简单的方式就是Promise.all，一次并发20个任务，没有使用异步任务控制，简单、粗暴。

// 模拟请求 随机产生100-500ms延时
function randomRequest(url){
    return new Promise((resolve)=>{
        let delay = Math.floor(Math.random()*400+100)
        setTimeout(()=>{
            resolve({state:'success',data:{url}})
        },delay)
    })
}
async function main(){
    const queue = [];
    for (let i = 1; i <= 20; i++) {
        queue.push(randomRequest(`https://xxx.xx/api/${i}`));
    }
    let a = await Promise.all(queue)
    console.log(a);
}
mian()

分段`Promise.all`

这种分段的方式，有两个显著的缺陷：

阻塞问题：因为程序每次都要等异步任务全执行完，才进行下个异步任务，其中一个异步任务发生阻塞则会导致整体阻塞。
无法处理reject：一旦有一个 Promise 被拒绝就立即返回拒绝的 Promise，并不会等待其他 Promise 的解析结果

// 模拟请求 随机产生100-500ms延时
function randomRequest(url){
    return new Promise((resolve)=>{
        let delay = Math.floor(Math.random()*400+100)
        setTimeout(()=>{
            resolve({state:'success',data:{url}})
        },delay)
    })
}
async function main(maxNum){
    const queue = [];
    for (let i = 1; i <= 20; i++) {
        queue.push(randomRequest(`https://xxx.xx/api/${i}`));
    }
    for(let i=0;i<Math.ceil(queue.length/maxNum);i++){
        let a = await Promise.all(queue.slice(i*maxNum,i*maxNum+maxNum))
        console.log(a);
    }
}
main(3)

异步任务控制器

开始就并发3个数量的一次任务，当一个异步任务处理完成，接龙下个异步任务，就像3条流水线并行。解决了Promise.all带来的阻塞问题和无法处理reject问题。
实现需要注意：

urls的长度为0时，results就没有值，此时应该返回空数组
maxNum大于urls的长度时，应该取的是urls的长度，否则则是取maxNum
需要定义一个count计数器来判断是否已全部请求完成
因为没有考虑请求是否请求成功，所以请求成功或报错都应把结果保存在results集合中
results中的顺序需和urls中的保持一致

// 模拟请求 0.5概率成功，随机产生100-500ms延时
function randomRequest(url){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        let delay = Math.floor(Math.random()*400+100)
        setTimeout(()=>{
            let rand = Math.random()
            if(rand>0.5) resolve({state:'success',data:{url}})
            else reject({state:'error'}) 
        },delay)
    })
  }

// 并发控制函数
const controlAsync = (urls, maxNum) => {
    return new Promise((resolve) => {
        if (urls.length === 0) {
            resolve([]);
            return;
        }
        const results = [];
        let index = 0; // 下一个请求的下标
        let count = 0; // 当前请求完成的数量

        // 发送请求
        async function request() {
            if (index === urls.length) return;
            const i = index; // 保存序号，使result和urls相对应
            const url = urls[index];
            index++;
            console.log(url);
            try {
                const resp = await randomRequest(url);
                // resp 加入到results
                results[i] = resp;
            } catch (err) {
                // err 加入到results
                results[i] = err;
            } finally {
                count++;
                // 判断是否所有的请求都已完成
                if (count === urls.length) {
                    console.log('完成了');
                    resolve(results);
                }
                request();
            }
        }
        // maxNum和urls.length取最小进行调用
        const times = Math.min(maxNum, urls.length);
        for(let i = 0; i < times; i++) {
            request();
        }
    })
}

const urls = [];
for (let i = 1; i <= 20; i++) {
    urls.push(`https://xxx.xx/api/${i}`);
}
controlAsync(urls, 3).then(res => {
    console.log(res);
})