JavaScript中的Promise并发控制与实现

描述
Promise并发控制是JavaScript异步编程中的重要概念，指在同时处理多个异步任务时，限制同时执行的任务数量，避免资源过度占用。常见场景包括控制API请求并发数、文件上传限制等。核心需求是：有N个异步任务，但最多同时执行K个，完成一个再补充下一个。

解题过程

1. 问题分析

• 假设有多个异步任务（如API请求），全部直接并发可能导致服务器压力过大或浏览器限制
• 需要实现一个控制器，支持：
  • 设置并发上限（如最多3个同时进行）
  • 自动调度任务：当有任务完成时，立即启动下一个等待任务
  • 返回所有任务的结果（保持顺序或按完成顺序）

2. 基础实现方案

class PromisePool {
  constructor(maxConcurrent) {
    this.maxConcurrent = maxConcurrent; // 最大并发数
    this.running = 0;     // 当前运行任务数
    this.queue = [];      // 等待队列
  }

  add(task) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      this.queue.push({ task, resolve, reject });
      this._run();
    });
  }

  _run() {
    // 队列为空或已达并发上限时停止
    if (this.queue.length === 0 || this.running >= this.maxConcurrent) {
      return;
    }

    this.running++;
    const { task, resolve, reject } = this.queue.shift();

    task()
      .then(resolve, reject)
      .finally(() => {
        this.running--;
        this._run(); // 任务完成后触发下一个任务
      });
  }
}

关键点说明：

• add方法将任务包装为Promise并入队
• _run方法检查条件并执行任务
• 任务完成后通过finally递减计数并递归调用_run

3. 功能完善
基础版本缺乏批量添加和结果收集，改进如下：

class AdvancedPromisePool {
  constructor(maxConcurrent) {
    this.maxConcurrent = maxConcurrent;
    this.running = 0;
    this.queue = [];
    this.results = []; // 存储任务结果
  }

  async runAll(tasks) {
    return new Promise((resolve) => {
      tasks.forEach((task, index) => {
        this._add(task, index, resolve);
      });
    });
  }

  _add(task, index, resolve) {
    this.queue.push({ task, index });
    this._run(resolve);
  }

  _run(resolve) {
    while (this.queue.length > 0 && this.running < this.maxConcurrent) {
      this.running++;
      const { task, index } = this.queue.shift();

      task()
        .then(result => {
          this.results[index] = result; // 按原始顺序存储结果
        })
        .catch(error => {
          this.results[index] = { error }; // 错误处理
        })
        .finally(() => {
          this.running--;
          this._run(resolve);
          // 所有任务完成时解析主Promise
          if (this.running === 0 && this.queue.length === 0) {
            resolve(this.results);
          }
        });
    }
  }
}

// 使用示例
const pool = new AdvancedPromisePool(2);
const tasks = [1000, 2000, 3000, 4000].map(ms => () => 
  new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve(ms), ms))
);
pool.runAll(tasks).then(results => console.log(results));
// 输出: [1000, 2000, 3000, 4000]（按任务顺序）

4. 进阶优化

• 动态任务添加：支持在运行中继续添加任务
• 优先级控制：通过队列排序实现高优先级任务提前执行
• 暂停/继续：增加状态标志位控制任务调度
• 超时处理：为每个任务配置超时时间，避免长时间阻塞

5. 实际应用场景

• 控制图片懒加载的并发请求数
• 批量上传文件时限制同时上传数量
• 爬虫程序中限制并发请求避免被封IP

总结
Promise并发控制通过队列管理+递归调度实现，核心是平衡并发数与系统资源。实际开发中可使用现成库（如p-limit），但理解原理有助于处理更复杂的异步流程控制场景。