2018-05-22

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。

asyncawait,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resolvereject。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fulfilledPromise.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){
  // ...
});
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