JavaScript中并行语言特性

Posted on

本文整理周爱民在Qcon中《在JavaScript中的并行语言特性》演讲。

JavaScritp中的执行栈

执行栈，也就是在其它编程语言中所说的“调用栈”，是一种拥有 LIFO（后进先出）数据结构的栈，被用来存储代码运行时创建的所有执行上下文。
引擎会执行那些执行上下文位于栈顶的函数。当该函数执行结束时，执行上下文从栈中弹出，控制流程到达当前栈中的下一个上下文。


Event Loop：当执行栈为空时，从任务队列（RUN JOB）取一个任务执行。再次为空时，再从队列取一个任务，如此循环往复。
当一个函数上下文被从执行栈移走时，相当于函数被挂起了。

Promise是如何处理的

Promise的数据结构：

先看一个hello world例子

1
2
3
// 数据就绪，然后做点什么
// Hello world字符串就绪后，然后执行console.log
Promise.resolve("Hello world").then(console.log);

当then函数，如:

1
aPromise.then(func1,func2)

func1、func2 会传入上图 Reaction列表里，两个fun产生的结果值将会产生新的Promise对象，

1
bPromise = aPromise.then(func1,func2)

bPromise与func1 func2无关，只与它们产生的结果有关系。
然后Promise.resolve(x) 约等于

1
2
3
4
5
var p = new Promise();
// 创建新的置值器
var [resolve, reject] = ... of p;
resolve(x); // 相当于 p[[result]] = x;
return p;

如果x不是一个简单的值，而是一个promise本身,假设 p2 = Promise.resolve(p)

1
2
3
4
var p2 = new Promise()
var [resolve, reject] = ... of p2;
p.then(resolve, reject);  // resolve(p);
return p2;

上面提到，当函数被走执行栈移走时，函数会被挂起，Promise就是其中一个例子，会导致函数被挂起。Promise在执行栈被初始化后，被扔会任务队列，所以Promise时并行执行的。当数据就绪后，执行栈再次从任务队列调用回来，Promise就被唤起了。

await是如何处理的

1
2
3
4
5
async function foo(){
    var x = await p;
    ...
}
p2 = foo();

await与Promise相似，也会导致函数被挂起。

  1. 创建一个新的Promise px， 其resolve，reject函数对将用作参数调用p.then(),即Promise.resolve(p)
  2. 为px创建一对onFullfilled, onRejected响应函数，使指向当前栈顶上下文。
  3. 将响应函数onXXX作为参数调用px.then(),使onXXX函数添加到任务队列。
  4. 将当前执行上下文从栈顶移除。
    至于为什么要创建px，我觉得是为了在onFullfilled函数绑定上下文，参考这里

语言特性与架构

在顶层第一行代码使用await会导致主线程被挂起，在ECMA2017创建了工作线程。NodeJs中也有工作线程的概念。主线程与工作线程通过有消息通讯，通过sab共享内存

这种解决方案与分布式环境下并发解决问题是一致的。集群中消息通讯、任务调度、资源管理模型也是语言中底层线程设计思想、解决的问题也是一样的。