ES6中Async函數(shù)的相關知識

這篇文章運用簡單易懂的例子給大家介紹ES6中Async函數(shù)的相關知識，代碼非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

async

ES2017 標準引入了 async 函數(shù)，使得異步操作變得更加方便。

在異步處理上，async 函數(shù)就是 Generator 函數(shù)的語法糖。

舉個例子：

// 使用 generator
var fetch = require('node-fetch');
var co = require('co');

function* gen() {
    var r1 = yield fetch('https://api.github.com/users/github');
    var json1 = yield r1.json();
    console.log(json1.bio);
}

co(gen);

當你使用 async 時：

// 使用 async
var fetch = require('node-fetch');

var fetchData = async function () {
    var r1 = await fetch('https://api.github.com/users/github');
    var json1 = await r1.json();
    console.log(json1.bio);
};

fetchData();

其實 async 函數(shù)的實現(xiàn)原理，就是將 Generator 函數(shù)和自動執(zhí)行器，包裝在一個函數(shù)里。

async function fn(args) {
  // ...
}

// 等同于

function fn(args) {
  return spawn(function* () {
    // ...
  });
}

spawn 函數(shù)指的是自動執(zhí)行器，就比如說 co。

再加上 async 函數(shù)返回一個 Promise 對象，你也可以理解為 async 函數(shù)是基于 Promise 和 Generator 的一層封裝。

async 與 Promise

嚴謹?shù)恼f，async 是一種語法，Promise 是一個內(nèi)置對象，兩者并不具備可比性，更何況 async 函數(shù)也返回一個 Promise 對象……

這里主要是展示一些場景，使用 async 會比使用 Promise 更優(yōu)雅的處理異步流程。

1. 代碼更加簡潔

/**
 * 示例一
 */
function fetch() {
  return (
    fetchData()
    .then(() => {
      return "done"
    });
  )
}

async function fetch() {
  await fetchData()
  return "done"
};

/**
 * 示例二
 */
function fetch() {
  return fetchData()
  .then(data => {
    if (data.moreData) {
        return fetchAnotherData(data)
        .then(moreData => {
          return moreData
        })
    } else {
      return data
    }
  });
}

async function fetch() {
  const data = await fetchData()
  if (data.moreData) {
    const moreData = await fetchAnotherData(data);
    return moreData
  } else {
    return data
  }
};

/**
 * 示例三
 */
function fetch() {
  return (
    fetchData()
    .then(value1 => {
      return fetchMoreData(value1)
    })
    .then(value2 => {
      return fetchMoreData2(value2)
    })
  )
}

async function fetch() {
  const value1 = await fetchData()
  const value2 = await fetchMoreData(value1)
  return fetchMoreData2(value2)
};

2. 錯誤處理

function fetch() {
  try {
    fetchData()
      .then(result => {
        const data = JSON.parse(result)
      })
      .catch((err) => {
        console.log(err)
      })
  } catch (err) {
    console.log(err)
  }
}

在這段代碼中，try/catch 能捕獲 fetchData() 中的一些 Promise 構(gòu)造錯誤，但是不能捕獲 JSON.parse 拋出的異常，如果要處理 JSON.parse 拋出的異常，需要添加 catch 函數(shù)重復一遍異常處理的邏輯。

在實際項目中，錯誤處理邏輯可能會很復雜，這會導致冗余的代碼。

async function fetch() {
  try {
    const data = JSON.parse(await fetchData())
  } catch (err) {
    console.log(err)
  }
};

async/await 的出現(xiàn)使得 try/catch 就可以捕獲同步和異步的錯誤。

3. 調(diào)試

const fetchData = () => new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000, 1))
const fetchMoreData = (value) => new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000, value + 1))
const fetchMoreData2 = (value) => new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000, value + 2))

function fetch() {
  return (
    fetchData()
    .then((value1) => {
      console.log(value1)
      return fetchMoreData(value1)
    })
    .then(value2 => {
      return fetchMoreData2(value2)
    })
  )
}

const res = fetch();
console.log(res);

因為 then 中的代碼是異步執(zhí)行，所以當你打斷點的時候，代碼不會順序執(zhí)行，尤其當你使用 step over 的時候，then 函數(shù)會直接進入下一個 then 函數(shù)。

const fetchData = () => new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000, 1))
const fetchMoreData = () => new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000, 2))
const fetchMoreData2 = () => new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000, 3))

async function fetch() {
  const value1 = await fetchData()
  const value2 = await fetchMoreData(value1)
  return fetchMoreData2(value2)
};

const res = fetch();
console.log(res);

而使用 async 的時候，則可以像調(diào)試同步代碼一樣調(diào)試。

async 地獄

async 地獄主要是指開發(fā)者貪圖語法上的簡潔而讓原本可以并行執(zhí)行的內(nèi)容變成了順序執(zhí)行，從而影響了性能，但用地獄形容有點夸張了點……

例子一

舉個例子：

(async () => {
  const getList = await getList();
  const getAnotherList = await getAnotherList();
})();

getList() 和 getAnotherList() 其實并沒有依賴關系，但是現(xiàn)在的這種寫法，雖然簡潔，卻導致了 getAnotherList() 只能在 getList() 返回后才會執(zhí)行，從而導致了多一倍的請求時間。

為了解決這個問題，我們可以改成這樣：

(async () => {
  const listPromise = getList();
  const anotherListPromise = getAnotherList();
  await listPromise;
  await anotherListPromise;
})();

也可以使用 Promise.all()：

(async () => {
  Promise.all([getList(), getAnotherList()]).then(...);
})();

例子二

當然上面這個例子比較簡單，我們再來擴充一下：

(async () => {
  const listPromise = await getList();
  const anotherListPromise = await getAnotherList();

  // do something

  await submit(listData);
  await submit(anotherListData);

})();

因為 await 的特性，整個例子有明顯的先后順序，然而 getList() 和 getAnotherList() 其實并無依賴，submit(listData) 和 submit(anotherListData) 也沒有依賴關系，那么對于這種例子，我們該怎么改寫呢？

基本分為三個步驟：

1. 找出依賴關系

在這里，submit(listData) 需要在 getList() 之后，submit(anotherListData) 需要在 anotherListPromise() 之后。

2. 將互相依賴的語句包裹在 async 函數(shù)中

async function handleList() {
  const listPromise = await getList();
  // ...
  await submit(listData);
}

async function handleAnotherList() {
  const anotherListPromise = await getAnotherList()
  // ...
  await submit(anotherListData)
}

3.并發(fā)執(zhí)行 async 函數(shù)

async function handleList() {
  const listPromise = await getList();
  // ...
  await submit(listData);
}

async function handleAnotherList() {
  const anotherListPromise = await getAnotherList()
  // ...
  await submit(anotherListData)
}

// 方法一
(async () => {
  const handleListPromise = handleList()
  const handleAnotherListPromise = handleAnotherList()
  await handleListPromise
  await handleAnotherListPromise
})()

// 方法二
(async () => {
  Promise.all([handleList(), handleAnotherList()]).then()
})()

繼發(fā)與并發(fā)

問題：給定一個 URL 數(shù)組，如何實現(xiàn)接口的繼發(fā)和并發(fā)？

async 繼發(fā)實現(xiàn)：

// 繼發(fā)一
async function loadData() {
  var res1 = await fetch(url1);
  var res2 = await fetch(url2);
  var res3 = await fetch(url3);
  return "whew all done";
}

// 繼發(fā)二
async function loadData(urls) {
  for (const url of urls) {
    const response = await fetch(url);
    console.log(await response.text());
  }
}

async 并發(fā)實現(xiàn)：

// 并發(fā)一
async function loadData() {
  var res = await Promise.all([fetch(url1), fetch(url2), fetch(url3)]);
  return "whew all done";
}

// 并發(fā)二
async function loadData(urls) {
  // 并發(fā)讀取 url
  const textPromises = urls.map(async url => {
    const response = await fetch(url);
    return response.text();
  });

  // 按次序輸出
  for (const textPromise of textPromises) {
    console.log(await textPromise);
  }
}

async 錯誤捕獲

盡管我們可以使用 try catch 捕獲錯誤，但是當我們需要捕獲多個錯誤并做不同的處理時，很快 try catch 就會導致代碼雜亂，就比如：

async function asyncTask(cb) {
    try {
       const user = await UserModel.findById(1);
       if(!user) return cb('No user found');
    } catch(e) {
        return cb('Unexpected error occurred');
    }

    try {
       const savedTask = await TaskModel({userId: user.id, name: 'Demo Task'});
    } catch(e) {
        return cb('Error occurred while saving task');
    }

    if(user.notificationsEnabled) {
        try {
            await NotificationService.sendNotification(user.id, 'Task Created');
        } catch(e) {
            return cb('Error while sending notification');
        }
    }

    if(savedTask.assignedUser.id !== user.id) {
        try {
            await NotificationService.sendNotification(savedTask.assignedUser.id, 'Task was created for you');
        } catch(e) {
            return cb('Error while sending notification');
        }
    }

    cb(null, savedTask);
}

為了簡化這種錯誤的捕獲，我們可以給 await 后的 promise 對象添加 catch 函數(shù)，為此我們需要寫一個 helper:

// to.js
export default function to(promise) {
   return promise.then(data => {
      return [null, data];
   })
   .catch(err => [err]);
}

整個錯誤捕獲的代碼可以簡化為：

import to from './to.js';

async function asyncTask() {
     let err, user, savedTask;

     [err, user] = await to(UserModel.findById(1));
     if(!user) throw new CustomerError('No user found');

     [err, savedTask] = await to(TaskModel({userId: user.id, name: 'Demo Task'}));
     if(err) throw new CustomError('Error occurred while saving task');

    if(user.notificationsEnabled) {
       const [err] = await to(NotificationService.sendNotification(user.id, 'Task Created'));
       if (err) console.error('Just log the error and continue flow');
    }
}

async 的一些討論

async 會取代 Generator 嗎？

Generator 本來是用作生成器，使用 Generator 處理異步請求只是一個比較 hack 的用法，在異步方面，async 可以取代 Generator，但是 async 和 Generator 兩個語法本身是用來解決不同的問題的。

async 會取代 Promise 嗎？

1. async 函數(shù)返回一個 Promise 對象

2. 面對復雜的異步流程，Promise 提供的 all 和 race 會更加好用

3. Promise 本身是一個對象，所以可以在代碼中任意傳遞

4. async 的支持率還很低，即使有 Babel，編譯后也要增加 1000 行左右。

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