async 函数
1. 含义
async 函数是 Generator 函数的语法糖。async
函数将Generator函数的星号(*
)替换了成async
,将yield
替换成了await
。
async
函数对 Generator 函数的改进,体现在以下四点。
(1)内置执行器。
Generator 函数的执行必须靠执行器,而async
函数自带执行器。也就是说,async
函数的执行,与普通函数一模一样,只要一行。
asyncReadFile();
(2)更好的语义。
async
和await
,比起星号和yield
,语义更清楚了。async
表示函数里有异步操作,await
表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。
(3)更广的适用性。
co
模块约定,yield
命令后面只能是 Thunk 函数或 Promise 对象,而async
函数的await
命令后面,可以是 Promise 对象和原始类型的值(数值、字符串和布尔值,但这时等同于同步操作)。
(4)返回值是 Promise。
async
函数的返回值是 Promise 对象,这比 Generator 函数的返回值是 Iterator 对象方便多了。你可以用then
方法指定下一步的操作。
进一步说,async
函数完全可以看作多个异步操作,包装成的一个 Promise 对象,而await
命令就是内部then
命令的语法糖。
2. async 函数的实现
async 函数的实现原理,就是将 Generator 函数和自动执行器,包装在一个函数里。
async function fn(args) {
// ...
}
// 等同于
function fn(args) {
return spawn(function* () {
// ...
});
}
所有的async
函数都可以写成上面的第二种形式,其中的spawn
函数就是自动执行器。
3. async 函数的用法
async
函数返回一个 Promise 对象,可以使用then
方法添加回调函数。当函数执行的时候,一旦遇到await
就会先返回,等到异步操作完成,再接着执行函数体内后面的语句。
function timeout(ms) {
return new Promise((resolve) => {
setTimeout(resolve, ms);
});
}
async function asyncPrint(value, ms) {
await timeout(ms);
console.log(value);
}
asyncPrint('hello world', 50);
4. 使用注意点
await
命令后面的Promise
对象,运行结果可能是rejected
,应该把await
命令放在try...catch
代码块中。
async function myFunction() {
try {
await somethingThatReturnsAPromise();
} catch (err) {
console.log(err);
}
}
// 另一种写法
async function myFunction() {
await somethingThatReturnsAPromise()
.catch(function (err) {
console.log(err);
});
}
await
命令只能用在async
函数之中,如果用在普通函数,就会报错。尤其要注意不要使用forEach
函数进行遍历,如果要使用遍历,要使用for
循环。
async function dbFuc(db) {
let docs = [{}, {}, {}];
// 报错
// docs.forEach(function (doc) {
// await db.post(doc);
// });
for (let doc of docs) {
await db.post(doc);
}
}
如果确实希望多个请求并发执行,可以使用Promise.all
方法。
async function dbFuc(db) {
let docs = [{}, {}, {}];
let promises = docs.map((doc) => db.post(doc));
let results = await Promise.all(promises);
console.log(results);
}
5. 与其他异步处理方法的比较
Promise
:比回调函数的写法大大改进,但是操作本身的语义反而不容易看出来。
Generator
函数:语义比 Promise 写法更清晰,问题在于,必须有一个任务运行器,自动执行 Generator 函数返回一个 Promise 对象,而且必须保证yield
语句后面的表达式,必须返回一个 Promise。
Async
函数: 实现最简洁,最符合语义,几乎没有语义不相关的代码。
Promise 对象
1. Promise 的含义
所谓Promise
,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise 提供统一的 API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。
Promise
对象有以下两个特点。
(1)对象的状态不受外界影响。Promise
对象代表一个异步操作,有三种状态:pending
(进行中)、fulfilled
(已成功)和rejected
(已失败)。只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。
(2)一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果。Promise
对象的状态改变,只有两种可能:从pending
变为fulfilled
和从pending
变为rejected
。只要这两种情况发生,状态就凝固了,不会再变了,会一直保持这个结果。
2. 基本用法
Promise
构造函数接受一个函数作为参数,该函数的两个参数分别是resolve
和reject
。它们是两个函数,由 JavaScript 引擎提供,不用自己部署。
resolve
函数的作用是,将Promise
对象的状态从“未完成”变为“成功”(即从 pending 变为 resolved),在异步操作成功时调用,并将异步操作的结果,作为参数传递出去;
reject
函数的作用是,将Promise
对象的状态从“未完成”变为“失败”(即从 pending 变为 rejected),在异步操作失败时调用,并将异步操作报出的错误,作为参数传递出去。
Promise
实例生成以后,可以用then
方法分别指定resolved
状态和rejected
状态的回调函数。
then
方法可以接受两个回调函数作为参数。第一个回调函数是Promise
对象的状态变为resolved
时调用,第二个回调函数是Promise
对象的状态变为rejected
时调用。其中,第二个函数是可选的,不一定要提供。这两个函数都接受Promise
对象传出的值作为参数。
function timeout(ms) {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(resolve, ms, 'done');
});
}
timeout(100).then((value) => {
console.log(value); //done
});
resolve
函数的参数除了正常的值以外,还可能是另一个 Promise 实例。即一个异步操作的结果是返回另一个异步操作。
3. Promise.prototype.then()
Promise 实例具有then
方法,也就是说,then
方法是定义在原型对象Promise.prototype
上的。它的作用是为 Promise 实例添加状态改变时的回调函数。
then
方法返回的是一个新的Promise
实例(注意,不是原来那个Promise
实例)。因此可以采用链式写法,即then
方法后面再调用另一个then
方法。
getJSON("/posts.json").then(function(json) {
return json.post;
}).then(function(post) {
// ...
});
4. Promise.prototype.catch()
Promise.prototype.catch
方法是.then(null, rejection)
的别名,用于指定发生错误时的回调函数。then
方法指定的回调函数,如果运行中抛出错误,也会被catch
方法捕获。
p.then((val) => console.log('fulfilled:', val))
.catch((err) => console.log('rejected', err));
// 等同于
p.then((val) => console.log('fulfilled:', val))
.then(null, (err) => console.log("rejected:", err));
如果 Promise 状态已经变成resolved
,再抛出错误是无效的。即Promise 在resolve
语句后面,再抛出错误,不会被捕获,等于没有抛出。
Promise 对象的错误具有“冒泡”性质,会一直向后传递,直到被捕获为止。也就是说,错误总是会被下一个catch
语句捕获。
一般来说,不要在then
方法里面定义 Reject 状态的回调函数(即then
的第二个参数),总是使用catch
方法。
// bad
promise
.then(function(data) {
// success
}, function(err) {
// error
});
// good
promise
.then(function(data) {
// success
})
.catch(function(err) {
// error
});
跟传统的try/catch
代码块不同的是,如果没有使用catch
方法指定错误处理的回调函数,Promise 对象抛出的错误不会传递到外层代码,即不会有任何反应。
catch
方法返回的还是一个 Promise 对象,因此后面还可以接着调用then
方法。
5. Promise.all()
Promise.all
方法用于将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。
const p = Promise.all([p1, p2, p3]);
Promise.all
方法的参数可以不是数组,但必须具有 Iterator 接口,且返回的每个成员都是 Promise 实例。
参数数组的成员必须全都fulfilled
,Promise.all
的状态才会变成fulfilled
。而只要其中一个成员被rejected
,则Promise.all
的状态就变成rejected
。
下面是一个具体的例子。
// 生成一个Promise对象的数组
const promises = [2, 3, 5, 7, 11, 13].map(function (id) {
return getJSON('/post/' + id + ".json");
});
Promise.all(promises).then(function (posts) {
// ...
}).catch(function(reason){
// ...
});