Асинхронность в Node.js¶
Асинхронность представляет возможность одновременно выполнять сразу несколько задач. Асинхронность играет большую роль в Node.js.
Например, допустим в файле приложения app.js
у нас расположен следующий код:
function displaySync(data) {
console.log(data)
}
console.log('Начало работы программы')
displaySync('Обработка данных...')
console.log('Завершение работы программы')
Это стандартный синхронный код, все вызовы здесь выполняются последовательно, что мы можем увидеть, если мы запустим приложение:
Для рассмотрения асинхронности изменим код файла app.js
следующим образом:
function display(data, callback) {
// с помощью случайного числа определяем ошибку
var randInt = Math.random() * (10 - 1) + 1
var err =
randInt > 5
? new Error('Ошибка выполнения. randInt больше 5')
: null
setTimeout(function () {
callback(err, data)
}, 0)
}
console.log('Начало работы программы')
display('Обработка данных...', function (err, data) {
if (err) throw err
console.log(data)
})
console.log('Завершение работы программы')
В начале также определяется функция display
, но теперь кроме данных в качестве второго параметра она принимает функцию обратного вызова, которая и обрабатывает данные.
Эта функция callback
принимает два параметра - информацию об ошибке и собственно данные. Это общая модель функций обратного вызова, которые передаются в асинхронные методы - первым идет параметр, представляющий ошибку, а второй - данные.
Для имитации ошибки используется случайное число: если оно больше 5
, то создаем объект ошибки - объект Error
, иначе же он равен null
.
И последний важный момент - выполнение функции обратного вызова в функции setTimeout()
. Это глобальная функция, которая принимает в качестве первого параметра функцию обратного вызова, а в качестве второго - промежуток, через который функция обратного вызова будет выполняться. Для нашей задачи вполне подойдет промежуток в 0
миллисекунд.
При вызове функции display
в нее передается функция, которая в случае отсутствия ошибок просто выводит данные на консоль:
display('Обработка данных...', function (err, data) {
if (err) throw err
console.log(data)
})
Теперь если мы запустим приложение, то увидим, следующую картину:
Несмотря на то, что в setTimeout
передается промежуток 0
, фактическое выполнение функции display
завершается после всех остальных функций, которые определены в программе. В итоге выполнение на функции display
не блокируется, а идет дальше. И это особенно актуально, если в приложении идет какая-либо функция ввода-вывода, например, чтения файла или взаимодействия с базой данных, выполнение которой может занять продолжительное время. То общее выполнение приложение не блокируется, а идет дальше.
Почему так происходит? Потому что все колбеки или функции обратного вызова в асинхронных функциях (в качестве таковой здесь используется функция setTimeout
) помещаются в специальную очередь, и начинают выполняться после того, как все остальные синхронные вызовы в приложении завершат свою работу. Собственно поэтому выполнение колбека из функции setTimeout
в примере выше происходит после выполнения вызова console.log("Завершение работы программы");
. И стоит подчеркнуть, что в очередь колбеков переходит не функция, которая передается в display
, а функция, которая передается в setTimeout
.
Рассмотрим пример с двумя асинхронными вызовами:
function displaySync(callback) {
callback()
}
console.log('Начало работы программы')
setTimeout(function () {
console.log('timeout 500')
}, 500)
setTimeout(function () {
console.log('timeout 100')
}, 100)
displaySync(function () {
console.log('without timeout')
})
console.log('Завершение работы программы')
Результат выполнения:
Несмотря на то, что в функцию display
передается колбек, но эта функция с колбеком будет выполняться синхронно.
А колбеки из функций setTimeout
будут выполняться только после всех остальных вызовов приложения.