Promise并发控制

Leon
English

问题

要求写一个方法控制 Promise 并发数量,如下:

promiseConcurrencyLimit(limit, array, iteratorFn)

limit 是同一时间执行的 promise 数量,array 是参数数组,iteratorFn 每个 promise 中执行的异步操作。

背景

开发中需要在多个promise处理完成后执行后置逻辑,通常使用Promise.all

Primise.all([p1, p2, p3]).then((res) => ...)

但是有个问题是,因为 promise 创建后会立即执行,也就是说传入到 promise.all 中的多个 promise 实例,在其创建的时候就已经开始执行了,如果这些实例中执行的异步操作都是 http 请求,那么就会在瞬间发出 n 个 http 请求,这样显然是不合理的;更合理的方式是:对 Promise.all 中异步操作的执行数量加以限制,同一时间只允许有 limit 个异步操作同时执行。

思路 & 实现

在背景中提到,promise 在创建后就会立即执行,所以控制并发的核心在于控制 promise 实例的生成。最开始只生成 limit 个 promise 实例,然后等待这些 promise 状态变更,只要其中某一个 promise 实例的状态发生变更,就立即再创建一个 promise 实例...如此循环,直到所有的 promise 都被创建并执行。

npm 上有很多库实现了此功能,个人觉得 tiny-async-pool 这个库比较好,因为它直接使用了原生的 Promise 实现了此功能,而其他库大多重新实现了 promise。其核心代码如下:

async function asyncPool(poolLimit, array, iteratorFn) {
  const ret = []; // 用于存放所有的promise实例
  const executing = []; // 用于存放目前正在执行的promise
  for (const item of array) {
    const p = Promise.resolve(iteratorFn(item)); // 防止回调函数返回的不是promise,使用Promise.resolve进行包裹
    ret.push(p);
    if (poolLimit <= array.length) {
      // then回调中,当这个promise状态变为fulfilled后,将其从正在执行的promise列表executing中删除
      const e = p.then(() => executing.splice(executing.indexOf(e), 1));
      executing.push(e);
      if (executing.length >= poolLimit) {
        // 一旦正在执行的promise列表数量等于限制数,就使用Promise.race等待某一个promise状态发生变更,
        // 状态变更后,就会执行上面then的回调,将该promise从executing中删除,
        // 然后再进入到下一次for循环,生成新的promise进行补充
        await Promise.race(executing);
      }
    }
  }
  return Promise.all(ret);
}

测试代码如下:

const timeout = (i) => {
  console.log('开始', i);
  return new Promise((resolve) => setTimeout(() => {
    resolve(i);
    console.log('结束', i);
  }, i));
};

(async () => {
    const res = await asyncPool(2, [1000, 5000, 3000, 2000], timeout);
    console.log(res);
  })();

代码的核心思路为:

  1. 先初始化 limit 个 promise 实例,将它们放到 executing 数组中
  2. 使用 Promise.race 等待这 limit 个 promise 实例的执行结果
  3. 一旦某一个 promise 的状态发生变更,就将其从 executing 中删除,然后再执行循环生成新的 promise,放入executing
  4. 重复2、3两个步骤,直到所有的 promise 都被执行完
  5. 最后使用 Promise.all 返回所有 promise 实例的执行结果
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