一道面试题让你更加了解事件队列

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一道面试题让你更加了解事件队列
攻城狮 @ 奇虎360

今天在群里聊天,突然有人放出了一道面试题。经过群里一番讨论,最终解题思路慢慢完善起来,我这里就整理一下群内解题的思路。

该题定义了一个同步函数对传入的数组进行遍历乘二操作,同时每执行一次就会给 executeCount 累加。最终我们需要实现一个 batcher 函数,使用其对该同步函数包装后,实现每次调用依旧返回预期的二倍结果,同时还需要保证 executeCount 执行次数为1。

let executeCount = 0
const fn = nums => {
  executeCount++
  return nums.map(x => x * 2)
}

const batcher = f => {
  // todo 实现 batcher 函数
}

const batchedFn = batcher(fn);

const main = async () => {
  const [r1, r2, r3] = await Promise.all([
    batchedFn([1,2,3]),
    batchedFn([4,5]),
    batchedFn([7,8,9])
  ]);

  //满足以下 test case
  assert(r1).tobe([2, 4, 6])
  assert(r2).tobe([8, 10])
  assert(r3).tobe([14, 16, 18])
  assert(executeCount).tobe(1)
}
 

抖机灵解法

拿到题目的第一时间,我就想到了抖机灵的方法。直接面向用例编程,执行完之后重置下 executeCount 就好了。

const batcher = f => {
  return nums => {
    try { return f(nums) } finally { executeCount = 1 }
  }
}
 

当然除非你不在乎这次面试,否则一般不建议你用这种抖机灵的方法回答面试官(不要问我为什么知道)。由于 executeCount 的值和 fn() 函数的调用次数呈正相关,所以这道理也就换成了我们需要实现 batcher() 方法返回新的包装函数,该函数会被调用多次,但最终只会执行一次 fn() 函数。

setTimeout 解法

由于题干中使用了 Promise.all(),我们自然而然想到使用异步去解决。也就是每次调用的时候会把所以的传参存下来,直到最后的时候再执行 fn() 返回对应的结果。问题在于什么时候触发开始执行呢?自然而然我们想到了类似 debounce 的方式使用 setTimeout 增加延迟时间。

const batcher = f => {
  let nums = [];
  const p = new Promise(resolve => setTimeout(_ => resolve(f(nums)), 100));

  return arr => {
    let start = nums.length;
    nums = nums.concat(arr);
    let end = nums.length;
    return p.then(ret => ret.slice(start, end));
  };
};
 

这里的难点在于预先定义了一个 Promise 在 100ms 之后才会 resolve。返回的函数本质只是将参数推入到 nums 数组中,待 100ms 后触发 resolve 返回统一执行 fn() 后的结果并获取对应于当前调用的结果片段。

后来有群友反馈,实际上不用定义 100ms 直接 0ms 也是可以的。由于 setTimeout 是在 UI 渲染结束之后才会执行的宏任务,所以理论上来说 setTimeout() 的最小间隔值无法设置为 0。它的最小值和浏览器的刷新频率有关系,根据 MDN 描述,它的最小值一般为 4ms。所以理论上它设置 0ms 和 100ms 效果是差不多的,都类似于 debounce 的效果。

Promise 解法

那么如何能实现延迟 0ms 执行呢?我们知道除了宏任务之外 JS 还有微任务,微任务队列是在 JS 主线程执行完成之后立即执行的事件队列。Promise 的回调就会存储在微任务队列中。于是我们将 setTimeout 修改成了 Promise.resolve(),最终发现也是可以实现同样的效果。

const batcher = f => {
  let nums = [];
  const p = Promise.resolve().then(_ => f(nums));

  return arr => {
    let start = nums.length;
    nums = nums.concat(arr);
    let end = nums.length;
    return p.then(ret => ret.slice(start, end));
  };
};
 

由于 Promise 的微任务队列效果将 _ => f(nums) 推入微任务队列,待主线程的三次 batcherFn() 调用都执行完成之后才会执行。之后 p 的状态变为 fulfilled 后继续完成最终 slice 的操作。

2020-03-17: 感谢 @kricsleo 帮忙指出由于存在副作用多次调用会存在问题,并提供了优化版本。

    const batcher = (f) => {
      let nums = [];
      let p;
      
      return (nums) => {
        if(!p) {
    	  p = Promise.resolve().then(_ => f(nums));
        }
        
        const start = nums.length;
        nums = nums.concat(arr);
        const end = nums.length;
        
        return p.then(ret => {
          nums = [];
          p = null;
          return ret.slice(start, end);
        });
      };
    };
 

后记

最终分析下来,其实这道理的本质就是要通过某些方法将 fn() 函数的执行后置到主线程执行完毕,至于是使用宏任务还是微任务队列,就看具体的需求了。除了 setTimeout() 之外,还有 setInterval(), requestAnimationFrame() 都是宏任务队列。而微任务队列里除了有 Promise 之外,还有 MutationObserver。关于宏任务和微任务队列相关的,感兴趣的可以看看《微任务、宏任务与Event-Loop》这篇文章。

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