JavaScript实现带并发限制的异步调度器

题目描述与需求分析

题目描述

使用JavaScript实现一个具有并发限制功能的异步调度器scheduler，核心要求是保证在同一时刻运行的任务数量最多为两个。

假设当前有4个任务需要执行，它们的完成时间分别为1000ms、500ms、300ms和400ms。

在该调度器的控制下，任务的完成输出顺序应为2、3、1、4。

由于任务1和2已入队，任务2完成后输出2，任务3进入；任务3完成后输出3，耗时800ms；任务4在200ms后进入，随后任务1完成输出1，最后任务4完成输出4。

实现的核心目标是严格限制最多有两个任务同时处于运行状态。

代码的调用模板大致结构如下：

class Scheduler{
    add(promiseCreator){.....}
}
// 设置一个以每time秒执行异步任务的定时器
const timeout = (time) => {
  new Promise(resolve => {
    setTimeout(resolve,time)
  })
}
// 实例
const scheduler = new Scheduler()
const addTask = (time,order)=>{
    scheduler.add(()=>{ //调用实例的方法
        timeout(time) //每time秒执行一下任务(其实每一秒就行->time=1000ms即可)
    })
}

调度器核心逻辑解析

首先对题目进行逻辑分析，初看可能感到困惑，但理清思路后并不复杂。

通俗来说，这是一个只能同时执行两个任务的队列系统，任务按照设定的时间间隔依次进入队列执行。

由于同时运行的任务数不能超过两个，因此每次启动一个新任务时，将其加入数组或队列中。判断当前运行中的任务数量是否小于2，如果大于0且小于2，则立即执行该Promise函数。

当队列中已有两个任务在运行时，如何处理新任务？需要对Promise函数进行选型，普通的Promise.then无法满足“谁先完成谁释放槽位”的需求。在这两个同时运行的任务中，需要有一个先后判断机制，即哪个任务先执行完毕，就由它来触发下一个任务的执行。这种竞争关系适合使用Promise.race来实现。（注：这体现了任务间的并发竞争机制。）

确认一种情况：当队列中只有一个任务在运行时，只需正常执行该任务，并在执行完毕后从队列中移除即可。

但当运行任务数达到两个时，就需要进行判断。只要队列中正在运行的任务数量等于或大于2，就要通过Promise.race来竞争执行结果。一旦race结束（即其中一个任务完成），在finally块中调用add方法，将下一个Promise任务加入队列继续执行。

代码实现与测试验证

理清上述逻辑后，即可开始编写代码。

class Scheduler{
  queue = new Set<Promise<any>>() //去重的promise队列~
  add(promiseCreator:()=>Promose<any>){ //每次用来加任务的方法~~
      if(this.queue.size>0 && this.queue.size<2){
          const promise = promiseCreator()
          this.queue.add(promise)
          promise.finally(()=>{
              this.queue.delete(promise)
          })
          return promise
      }
      // 只要到了2个任务 就开始race这俩任务
      // race出个结果再继续放下一个(doge)卷起来
      const queueArr = []
      this.queue.forEach(item => queueArr.push(item)) // 放进数组中~
      return Promise.race(queueArr).finally(this.add(promiseCreator))
  }
}

最后，通过调用示例来验证结果是否正确。

addTask(1000,1) addTask(500,2) addTask(300,3) addTask(400,4)

检查输出顺序是否为2、3、1、4。

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