如何在JS/TS中实现伪阻塞异步队列？

Question

所以这是一个矛盾的说法:我想在javascript/typescript中创建一个异步阻塞队列(如果你可以在没有打字稿的情况下实现它,那很好).基本上我想实现类似Java的BlockingQueue预期,而不是实际阻塞它,它将是异步的,我可以等待出列.

这是我想要实现的接口:

interface AsyncBlockingQueue<T> {
  enqueue(t: T): void;
  dequeue(): Promise<T>;
}

我会像这样使用它:

// enqueue stuff somewhere else

async function useBlockingQueue() {
  // as soon as something is enqueued, the promise will be resolved:
  const value = await asyncBlockingQueue.dequeue();
  // this will cause it to await for a second value
  const secondValue = await asyncBlockingQueue.dequeue();
}

有任何想法吗？

Answer 1

实际上它很简单,dequeue会创造一个enqueue可以解决的承诺.我们只需要将解析器保留在一个队列中 - 并且还要关注值在出列之前入队的情况,并将已经完成的promise保留在队列中.

class AsyncBlockingQueue {
  constructor() {
    // invariant: at least one of the arrays is empty
    this.resolvers = [];
    this.promises = [];
  }
  _add() {
    this.promises.push(new Promise(resolve => {
      this.resolvers.push(resolve);
    });
  }
  enqueue(t) {
    // if (this.resolvers.length) this.resolvers.shift()(t);
    // else this.promises.push(Promise.resolve(t));
    if (!this.resolvers.length) this._add();
    this.resolvers.shift()(t);
  }
  dequeue() {
    if (!this.promises.length) this._add();
    return this.promises.shift();
  }
  // now some utilities:
  isEmpty() { // there are no values available
    return !this.promises.length; // this.length <= 0
  }
  isBlocked() { // it's waiting for values
    return !!this.resolvers.length; // this.length < 0
  }
  get length() {
    return this.promises.length - this.resolvers.length;
  }
  [Symbol.asyncIterator]() {
    return {
      next: () => this.dequeue().then(value => ({done: false, value}))
    };
  }
}

我不知道TypeScript,但可能只是添加必要的类型注释很简单.

为了获得更好的性能,请使用带有循环缓冲区的队列实现,而不是普通数组,例如这个.您也可以只使用一个队列,并记住您当前是否存储承诺或解析器.

Answer 2

这只是@Bergi 的答案，但是使用 typescript + generics 进行了一些修改，以使其在我的 typescript 窥视的严格模式下工作。

class AsyncBlockingQueue<T> {
  private _promises: Promise<T>[];
  private _resolvers: ((t: T) => void)[];

  constructor() {
    this._resolvers = [];
    this._promises = [];
  }

  private _add() {
    this._promises.push(new Promise(resolve => {
      this._resolvers.push(resolve);
    }));
  }

  enqueue(t: T) {
    if (!this._resolvers.length) this._add();
    const resolve = this._resolvers.shift()!;
    resolve(t);
  }

  dequeue() {
    if (!this._promises.length) this._add();
    const promise = this._promises.shift()!;
    return promise;
  }

  isEmpty() {
    return !this._promises.length;
  }

  isBlocked() {
    return !!this._resolvers.length;
  }

  get length() {
    return this._promises.length - this._resolvers.length;
  }
}