ES6学习笔记(十八) - 异步编程 - Async

导语:本篇对几种常用的异步解决方案做了集中对比分析,可以找些实例试验一下。

原文链接:http://es6.ruanyifeng.com/#docs/async




异步操作和Async函数


1、什么是异步


所谓"异步",简单说就是一个任务不是连续完成的,可以理解成该任务被人为分成两段,先执行第一段,然后转而执行其他任务,等做好了准备,再回过头执行第二段。

ES6诞生以前,异步编程的方法,大概有下面四种。

回调函数

事件监听

发布/订阅

Promise 对象

Generator 函数将 JavaScript 异步编程带入了一个全新的阶段。


2、Generator函数


协程

传统的编程语言,早有异步编程的解决方案(其实是多任务的解决方案)。其中有一种叫做"协程"(coroutine),意思是多个线程互相协作,完成异步任务。

协程有点像函数,又有点像线程。它的运行流程大致如下。

第一步,协程A开始执行。

第二步,协程A执行到一半,进入暂停,执行权转移到协程B。

第三步,(一段时间后)协程B交还执行权。

第四步,协程A恢复执行。

上面流程的协程A,就是异步任务,因为它分成两段(或多段)执行。

举例来说,读取文件的协程写法如下。

function *asyncJob() {
  // ...其他代码
  var f = yield readFile(fileA);
  // ...其他代码
}
Generator 函数的概念

Generator 函数是协程在 ES6 的实现,最大特点就是可以交出函数的执行权(即暂停执行)。

整个 Generator 函数就是一个封装的异步任务,或者说是异步任务的容器。异步操作需要暂停的地方,都用yield语句注明。Generator 函数的执行方法如下。

function* gen(x) {
  var y = yield x + 2;
  return y;
}
var g = gen(1);
g.next() // { value: 3, done: false }
g.next() // { value: undefined, done: true }
Generator 函数的数据交换和错误处理

Generator函数可以暂停执行和恢复执行,这是它能封装异步任务的根本原因。除此之外,它还有两个特性,使它可以作为异步编程的完整解决方案:函数体内外的数据交换和错误处理机制。

next方法返回值的value属性,是Generator函数向外输出数据;next方法还可以接受参数,这是向Generator函数体内输入数据。

function* gen(x){
  var y = yield x + 2;
  return y;
}
var g = gen(1);
g.next() // { value: 3, done: false }
g.next(2) // { value: 2, done: true }

上面代码中,第一个next方法的value属性,返回表达式x + 2的值(3)。第二个next方法带有参数2,这个参数可以传入 Generator 函数,作为上个阶段异步任务的返回结果,被函数体内的变量y接收。因此,这一步的 value 属性,返回的就是2(变量y的值)。

Generator 函数内部还可以部署错误处理代码,捕获函数体外抛出的错误。

function* gen(x){
  try {
    var y = yield x + 2;
  } catch (e){
    console.log(e);
  }
  return y;
}
var g = gen(1);
g.next();
g.throw('出错了');
// 出错了

异步任务的封装

下面看看如何使用 Generator 函数,执行一个真实的异步任务。

var fetch = require('node-fetch');
function* gen(){
  var url = 'https://api.github.com/users/github';
  var result = yield fetch(url);
  console.log(result.bio);
}

上面代码中,Generator函数封装了一个异步操作,该操作先读取一个远程接口,然后从JSON格式的数据解析信息。就像前面说过的,这段代码非常像同步操作,除了加上了yield命令。

执行这段代码的方法如下。

var g = gen();
var result = g.next();
result.value.then(function(data){
  return data.json();
}).then(function(data){
  g.next(data);
});

上面代码中,首先执行Generator函数,获取遍历器对象,然后使用next 方法(第二行),执行异步任务的第一阶段。由于Fetch模块返回的是一个Promise对象,因此要用then方法调用下一个next 方法。

可以看到,虽然 Generator 函数将异步操作表示得很简洁,但是流程管理却不方便(即何时执行第一阶段、何时执行第二阶段)。


3、Trunk函数


下面是一个简单的Thunk函数转换器。

// ES5版本
var Thunk = function(fn){
  return function (){
    var args = Array.prototype.slice.call(arguments);
    return function (callback){
      args.push(callback);
      return fn.apply(this, args);
    }
  };
};
// ES6版本
var Thunk = function(fn) {
  return function (...args) {
    return function (callback) {
      return fn.call(this, ...args, callback);
    }
  };
};


4、Trunkify模块


Thunkify的源码与上一节那个简单的转换器非常像。

function thunkify(fn){
  return function(){
    var args = new Array(arguments.length);
    var ctx = this;
    for(var i = 0; i < args.length; ++i) {
      args[i] = arguments[i];
    }
    return function(done){
      var called;
      args.push(function(){
        if (called) return;
        called = true;
        done.apply(null, arguments);
      });
      try {
        fn.apply(ctx, args);
      } catch (err) {
        done(err);
      }
    }
  }
};

它的源码主要多了一个检查机制,变量called确保回调函数只运行一次。


5、 co模块



6、 Async函数


ES2017 标准提供了async函数,使得异步操作变得更加方便。

写成async函数,就是下面这样。

var asyncReadFile = async function (){
  var f1 = await readFile('/etc/fstab');
  var f2 = await readFile('/etc/shells');
  console.log(f1.toString());
  console.log(f2.toString());
};

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,等到触发的异步操作完成,再接着执行函数体内后面的语句。

下面是一个例子。

async function getStockPriceByName(name) {
  var symbol = await getStockSymbol(name);
  var stockPrice = await getStockPrice(symbol);
  return stockPrice;
}
getStockPriceByName('goog').then(function (result) {
  console.log(result);
});

7、 异步遍历器


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