題目

實(shí)現(xiàn)一個(gè)帶并發(fā)限制的異步調(diào)度器 Scheduler，保證同時(shí)運(yùn)行的任務(wù)最多有N個(gè)。完善下面代碼中的Scheduler類，使得以下程序能正確輸出：

class Scheduler {
  add(promiseCreator) { ... }
  // ...
}

const timeout = (time) => new Promise(resolve => {
  setTimeout(resolve, time)
})

const scheduler = new Scheduler(n)
const addTask = (time, order) => {
  scheduler.add(() => timeout(time)).then(() => console.log(order))
}

addTask(1000, '1')  // 任務(wù)1
addTask(500, '2') // 任務(wù)2
addTask(300, '3') // 任務(wù)3
addTask(400, '4')  // 任務(wù)4

// 打印順序是：2 3 1 4

題目分析

假設(shè)N為2，也就是保證同時(shí)運(yùn)行的任務(wù)有2個(gè)。那么在執(zhí)行addTask 4步操作之后，整體的流程應(yīng)該是這樣的。

• 起始1、2兩個(gè)任務(wù)開始執(zhí)行；
• 500ms時(shí)，2任務(wù)執(zhí)行完畢，輸出2，任務(wù)3開始執(zhí)行；
• 800ms時(shí)，3任務(wù)執(zhí)行完畢，輸出3，任務(wù)4開始執(zhí)行；
• 1000ms時(shí)，1任務(wù)執(zhí)行完畢，輸出1，此時(shí)只剩下4任務(wù)在執(zhí)行；
• 1200ms時(shí)，4任務(wù)執(zhí)行完畢，輸出4；

為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果?我們來具體分析一下

首先連續(xù)執(zhí)行了4次addTask，由于只能同時(shí)運(yùn)行的任務(wù)有2個(gè)，所以，任務(wù)1和任務(wù)2將直接運(yùn)行，任務(wù)1將在1000ms之后運(yùn)行，任務(wù)2將在500ms之后運(yùn)行，所以，任務(wù)2肯定會(huì)比任務(wù)1執(zhí)行的快。當(dāng)任務(wù)2執(zhí)行完畢之后，輸出2。緊接著執(zhí)行任務(wù)3，此時(shí)任務(wù)1執(zhí)行也就經(jīng)過了500ms，還有500ms沒有執(zhí)行完，而任務(wù)3只需要300ms就執(zhí)行完畢，所以任務(wù)3也會(huì)比任務(wù)1執(zhí)行的快。又過了300ms（共計(jì)過了800ms）任務(wù)3執(zhí)行完畢，輸出3。任務(wù)4開始執(zhí)行，任務(wù)4需要400ms執(zhí)行完畢，而任務(wù)1目前只需要200ms,所以任務(wù)1會(huì)比任務(wù)4先執(zhí)行，200ms之后（共計(jì)1000ms）任務(wù)1執(zhí)行完畢，輸出1，在過了200ms（共計(jì)1200ms），任務(wù)4執(zhí)行完畢，輸出4。

下面我們用圖來表示一下

知道了這道題目具體要干啥了，下面就來看看代碼是如何實(shí)現(xiàn)的

代碼實(shí)現(xiàn)

直接上完整代碼好了~

class Scheduler {
  constructor(max) {
    this.max = max;
    this.count = 0; // 用來記錄當(dāng)前正在執(zhí)行的異步函數(shù)
    this.queue = new Array(); // 表示等待隊(duì)列
  }
  async add(promiseCreator) {
    /*
        此時(shí)count已經(jīng)滿了，不能執(zhí)行本次add需要阻塞在這里，將resolve放入隊(duì)列中等待喚醒,
        等到count<max時(shí)，從隊(duì)列中取出執(zhí)行resolve,執(zhí)行，await執(zhí)行完畢，本次add繼續(xù)
        */
    if (this.count >= this.max) {
      await new Promise((resolve, reject) => this.queue.push(resolve));
    }

    this.count++;
    let res = await promiseCreator();
    this.count--;
    if (this.queue.length) {
      // 依次喚醒a(bǔ)dd
      // 若隊(duì)列中有值，將其resolve彈出，并執(zhí)行
      // 以便阻塞的任務(wù)，可以正常執(zhí)行
      this.queue.shift()();
    }
    return res;
  }
}

const timeout = time =>
  new Promise(resolve => {
    setTimeout(resolve, time);
  });

const scheduler = new Scheduler(2);

const addTask = (time, order) => {
  //add返回一個(gè)promise，參數(shù)也是一個(gè)promise
  scheduler.add(() => timeout(time)).then(() => console.log(order));
};
  
  addTask(1000, '1');
  addTask(500, '2');
  addTask(300, '3');
  addTask(400, '4');
  
// output: 2 3 1 4

這塊代碼中我們主要加了add部分。

首先我們來分析一下 Scheduler這個(gè)類。max表示同時(shí)可以執(zhí)行任務(wù)的最大數(shù)量。count用來記錄當(dāng)前正在執(zhí)行的異步函數(shù)。每次addTask都會(huì)通過scheduler.add添加一個(gè)異步任務(wù)。

進(jìn)入add函數(shù)中，首先需要做的事情是當(dāng)前已經(jīng)正在執(zhí)行的任務(wù)有沒有到達(dá)最大的任務(wù)數(shù)。

如果沒有達(dá)到最大的任務(wù)數(shù)（比如剛開始的加入任務(wù)一和任務(wù)二，此時(shí)任務(wù)是空的），每次執(zhí)行await promiseCreator();這一步的時(shí)候，使用async await,當(dāng)promiseCreator沒有執(zhí)行完畢的時(shí)候，會(huì)阻塞后面的任務(wù)。所以當(dāng)前兩個(gè)任務(wù)被addTask加入的時(shí)候，執(zhí)行add的時(shí)候，都會(huì)阻塞后面的任務(wù)。而我們的四個(gè)任務(wù)連續(xù)被加入的。當(dāng)add任務(wù)三和任務(wù)四的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)此時(shí)count已經(jīng)滿了，所以需要阻塞在這里，將resolve放入隊(duì)列中等待喚醒嗎，具體什么時(shí)候被喚醒呢？，當(dāng)前面的任務(wù)有任何一個(gè)執(zhí)行完畢之后，就可以被喚醒。這里使用queue來維護(hù)resolve，add任務(wù)三和任務(wù)四的時(shí)候，會(huì)先后給queue推入這兩個(gè)promise的resolve。

經(jīng)過500ms,任務(wù)二會(huì)先執(zhí)行完畢，也就是await promiseCreator();執(zhí)行完畢之后，打印2，然后繼續(xù)之后后續(xù)的代碼，此時(shí)從queue里面將第一個(gè)resolve彈出，并執(zhí)行。執(zhí)行之后，任務(wù)3也就不再阻塞了，將繼續(xù)執(zhí)行await promiseCreator();.

再經(jīng)過300ms任務(wù)三先執(zhí)行完畢之后（任務(wù)還在繼續(xù)執(zhí)行中），打印3，然后繼續(xù)之后后續(xù)的代碼，此時(shí)從queue里面將resolve彈出，并執(zhí)行。執(zhí)行之后，任務(wù)4也就不再阻塞了，將繼續(xù)執(zhí)行await promiseCreator();.

再經(jīng)過200ms任務(wù)一終于執(zhí)行完畢之后，打印1，然后繼續(xù)之后后續(xù)的代碼，此時(shí)queue里面已經(jīng)是空的了

再經(jīng)過200ms任務(wù)四執(zhí)行完畢，打印4

到此這篇關(guān)于JavaScript實(shí)現(xiàn)帶并發(fā)限制的異步調(diào)度器的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JavaScript異步調(diào)度器內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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