两种数据消费方式:pull与push,阴与阳

pull和push,是在软件中消费数据的两种方式,它们描述了数据生产者(或持有者)数据消费者之间是如何通讯的。过去我们肯定了解过它们,不过可能会在编程中会忽略它们之间的区别与联系,本篇文章希望帮助大家理解这两者的区别于联系,从而在编程中有意识地分辨与选择它们。

我们可以用一个现实生活中的例子来理解pull与push:
你某天想要阅读新闻,于是打开浏览器,输入新闻网站的地址,敲下回车,于是新闻内容展现在你的眼前。这是一个pull模型;
你也可以,下载一个新闻App,设置消息推送功能,让它时不时向你推送重要的新闻。这是一个push模型。

pull系统

在pull系统中,数据消费者决定自己何时请求并接收数据;数据持有者只能被动地响应请求。

编程语言的函数机制就是pull系统的例子。函数是数据生产者,调用者是数据消费者。调用者在自己需要的时候,调用函数,从函数中“拉”出一个结果,即let result = func(args);

JavaScript的Generator function则是pull系统的又一个范例,只不过消费者可以多次pull,依次拿出顺序有关的多个结果:

function* generator(i) {
  yield i;
  yield i + 10;
}
const gen = generator(10);
const result1 = gen.next().value;
const result2 = gen.next().value;

Async Iterator与普通Iterator类似,是典型的pull模型,只不过pull的结果是异步返回的:

async function* generateSequence(start, end) {
  for (let i = start; i <= end; i++) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
    yield i;
  }
}
let asyncIterator = generateSequence(1, 5);
let result = await asyncIterator.next(); // {value: 1, done: false}
result = await asyncIterator.next(); // {value: 2, done: false}

数组遍历for (let x of iterable)for (let x of asyncIterable)也是两种基于pull理念的语法。

push系统

在push系统中,数据生产者决定何时向消费者推送数据。数据消费者不知道何时会收到数据更新。

Promise是一个push系统,它的数据生产者是Promise中封装的异步逻辑,数据消费者则是then中的callback函数。生产者决定何时通知消费者。Promise生产者只能给消费者推送一次数据。

RxJS的Observable也是一个push系统,它的生产者能给消费者推送多次数据。

对比总结

pull与push的特点对比总结如下:

生产者消费者
pull被动。收到请求时返回数据主动。决定何时请求数据
push主动。决定何时推送数据被动。响应数据的更新

两者的典型范例总结如下:

单结果多结果
pullFunction数组遍历、Iterator (Generator)
pushPromiseObservable

可以看出,数组等Iterable,与Observable是既对等又相反的关系。

RxJS为push模型提供了统一的抽象组合手段;与之相对应的,IxJS为pull模型提供了统一抽象组合手段。这两个库的API甚至能够一一对应起来。

pull与push,阴与阳

如果从上面的微观的视角来看Promise,Promise本身确实是一个典型的push模型。但是如果从宏观的视角来看以下这段代码:

// 在视图控制器中的某段代码:
requestServer().then((data) => {
    view.update(data);
});

// 等价于:
const data = await requestServer();
view.update(data);

又何尝不是一种pull模型呢?毕竟视图控制器是数据消费者,它主动从服务器(数据生产者)请求数据并使用。

再换一个视角,如果从View的角度看,它被视图控制器通知新数据的到来,View自己只能被动地对数据更新产生反应。这难道不是一种push模型吗?

再换一个视角,上面的这段视图控制器代码是什么时候执行的呢?它总不可能在程序启动的时候运行一次就完成任务了吧?这段代码必定也处在某个事件响应函数中(比如某个按钮的点击事件回调),或者某个组件生命周期钩子中(比如onMounted)。那么它作为一个事件响应函数,是不是必定处于一个push系统中?

再换一个视角,在requestServer中,向服务器发送请求的时候,底层需要通过DNS系统来解析域名,这个查询过程是pull模型,即let ip = await resolveDNS('www.server.com');

再换一个视角,在操作系统底层,当服务器响应从网络中到来的时候,操作系统唤醒了对应的线程,执行后续的代码。这个过程又是push模型。

可以看到,push与pull,它们作为编码模型的两种选择,是相互竞争的,但是如果你站在不同的抽象层次上,总是能发现另一方的身影。这种“你中有我,我中有你,既相互竞争,又相互依存”的关系,像极了古代中国的哲学思想:阴阳
阴阳.jpg

参考资料


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