Web-高级服务器端事件

异步和回调函数

在诸如Java之类的编程语言中，主程序流程发生在主线程上。一些与程序的主要流程独立发生的事件将作为新线程或进程产生，与主线程并行执行代码。但是，使用JavaScript来实现这一点有一定的挑战。默认情况下，JavaScript是同步且单线程的。因此，不可能创建新线程并同时运行它们。JavaScript通过非阻塞的异步I/O模型来处理这个问题。这意味着JavaScript的执行被阻塞，但I/O操作不会被阻塞。然而，浏览器提供了一组API来处理这种功能。

JavaScript指向一个函数，该函数将在异步操作的结果被获取时执行，例如返回数据或在异步操作期间发生错误。我们称这个函数为"回调函数"。同时，JavaScript继续正常执行代码。正因为如此，那些进行各种外部调用的框架提供了回调函数以在稍后执行。

因此，回调函数被作为值传递给另一个函数，只有在事件发生后才会执行这个函数。然而，每个回调函数都会增加一层嵌套，当有许多回调函数时，代码开始变得非常复杂。为了解决这个问题，JavaScript引入了几个功能，允许我们编写异步代码而无需使用回调函数：Promise（ES6）和Async/Await（ES2017）。

Promise通常被定义为最终会变得可用的值的代理。通过使用Promise，您可以避免在处理异步代码时遇到回调函数的问题。一旦调用一个Promise，它就进入待定阶段。在此期间，调用函数继续执行，而Promise挂起，直到解决为止，并向调用函数提供所请求的任何数据。

Promises和Observables

JavaScript Promise是一种使异步过程看起来像一系列函数调用的方式。它通过保存调用链，只在事件发生时处理链条。关键在于，JavaScript在程序中移到下一条语句，而调用链在后台等待并执行。您可以将其视为程序执行中的一个"分叉"。

Promise是使用Promise类实现的。通常，我们不需要创建自己的Promise对象，因为我们将使用返回Promise对象的标准库。然而，了解它们的结构对于理解Promise的工作方式是有用的。以下是在TypeScript中创建新Promise对象的大纲，尽管您不必这样做。我们将在我们的第6周模块中详细介绍这个。

  let promise = new Promise( (resolve, reject) =>
    // do some stuff, e.g. request data from a server
    // check data for errors
    // if success:
    resolve();
    // if error
    reject();
  }

1. 我们使用可观察对象的主要原因有：
- 异步和响应式编程：可观察对象提供了处理异步事件流的强大机制。它们允许您在时间上处理数据和事件，使您能够实时地对其进行响应和处理。
- 事件驱动架构：可观察对象非常适用于事件驱动的架构，在该架构中有多个事件源并且需要同时处理它们。它们提供了一种方便的方式来管理和组合不同的事件流。
- 数据流和转换：可观察对象可用于数据流场景，其中您需要在数据到达时进行处理。它们允许您在数据流上应用各种转换操作（如过滤、映射、归约）。

2. 观察者（Observer）和可观察对象（Observable）的区别如下：
- 观察者：观察者是一个订阅可观察对象以接收通知或更新的对象或函数。它定义了在有新数据可用时要执行的逻辑。
- 可观察对象：可观察对象是数据或事件的源头，可以被一个或多个观察者观察。它表示随时间推移的值流，可以进行订阅。可观察对象提供了发出值、处理错误和完成流的方法。

是的，一个可观察对象可以有多个观察者。这被称为多播或广播。当多个观察者订阅同一个可观察对象时，每个观察者将独立地接收到发出的值。可观察对象可以同时向所有观察者发出值，确保每个观察者接收相同的数据流。这允许并行处理或同一数据流的多个消费者。

事件驱动编程

事件驱动程序是一种编程范式，它基于一系列事件来确定程序的流程，例如传感器输出、用户输入或来自其他线程的消息。此外，事件驱动编程还可以被定义为一种应用程序架构技术，其中应用程序具有一个明确分为两个部分的主循环：第一部分处理事件选择（也称为事件检测），而第二部分处理事件处理。

虽然Node.js是一个单线程应用程序，但它通过事件和回调的概念来支持并发。Node.js的每个API都是异步的，并且由于是单线程的，它利用异步调用来保持并发性。Node.js使用观察者模式。Node线程维护一个事件循环，当一个任务完成时，它触发相应的事件，从而触发事件监听器函数。

事件和EventEmiiter类

通过对在浏览器中使用JavaScript与用户进行交互的经验，您会了解到许多与用户的交互是通过事件来实现的，例如鼠标点击、键盘按键、响应鼠标移动等。

在Node.js中，我们可以使用事件模块来构建类似的系统。特别是，事件模块中的EventEmitter类将用于处理Node.js中的事件。

// Import events module
var events = require('events');

// Create an eventEmitter object
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

        事件发射器可以从应用程序的另一部分启动新事件，并且可以配置监听器来监听此事件以采取相应行动。
        EventEmitter类提供了一些成员函数。通过这些成员函数，我们可以发布事件并监听它们。
以下是当事件"pay"被触发时将执行的函数示例。
        使用emit()方法来触发一个事件。

var events = require('events');
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

//Create an event handler:
var myEventHandler = function () {
  console.log('The amount to be paid is $25.00');
}

//Assign the event handler to an event:
eventEmitter.on('bill', myEventHandler);

//Fire the 'bill' event:
eventEmitter.emit('bill');

事件循环

        事件循环是一个无限循环，它等待任务，执行它们，然后在接收到额外任务之前进入睡眠状态。
        在JavaScript程序中，事件循环在同一个（单一）线程上运行。因此，阻塞事件循环导致整个线程被阻塞。
        事件循环无法启动或停止。一旦进程启动，它就进入事件循环，并在不再需要执行回调函数时结束。因此，事件循环有可能无限运行。

// Import events module
var events = require('events');

// Create an eventEmitter object
var eventEmitter = new events.EventEmitter();

// Create an event handler as follows
var connectHandler = function connected() {
   console.log('connection succesful.');
  
   // Fire the data_received event 
   eventEmitter.emit('data_received');
}

// Bind the connection event with the handler
eventEmitter.on('connection', connectHandler);
 
// Bind the data_received event with the anonymous function
eventEmitter.on('data_received', function() {
   console.log('data received succesfully.');
});

// Fire the connection event 
eventEmitter.emit('connection');

console.log("Program Ended.");