• 异步编程新方式async/await


    一、前言

      实际上对async/await并不是很陌生,早在阮大大的ES6教程里面就接触到了,但是一直处于理解并不熟练使用的状态,于是决定重新学习并且总结一下,写了这篇博文。如果文中有错误的地方还请各位批评指正!

    二、介绍async/await

      1.async/await 是异步代码的新方式

      2.async/await 基于 Promise 实现

      3.async/await使得异步代码更像同步代码

      4.await 只能用在 async 函数中,不能用在普通函数中 await 关键字后面必须跟 Promise 对象 函数执行到 await 后,Promise 函数执行完毕,但因为 Promise 内部一般都是异步函数,所以事件循环会一直 等待,直到事件轮询检查到 Promise 有了状态 resolve 或 reject 才重新执行这个函数后面的内容

    三、特点

      async函数ES2017标准引入的语法,是Generator函数的语法糖,因此其相对于Generator函数,具有以下基本特点。

       内置执行器: 使用async函数可以像使用普通函数一样,直接调用即可执行。不用像Generator函数一样使用co模块来实现流程控制。

       语义化更强: async关键字表示是一个异步的函数,await表示需要等待执行。相对于yield表达式,语义化更强。

       返回值是Promise: async函数返回值是Promise对象,这比Generator函数的返回值是Iterator对象方便多了,可以使用then方法来指定下一步的操作。

    四、基本用法

      1.async函数的返回值 

        async函数返回一个 Promise 对象,async函数内部return语句返回的值,会成为then方法回调函数的参数。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。

    async function f() {
      return 'hello world';
    }
    
    f().then(v => console.log(v))
    // "hello world"

        上面代码中,函数f内部return命令返回的值,会被then方法回调函数接收到。

        async函数内部抛出错误,会导致返回的 Promise 对象变为reject状态。抛出的错误对象会被catch方法回调函数接收到。

    async function f() {
      throw new Error('出错了');
    }
    
    f().then(
      v => console.log('resolve', v),
      e => console.log('reject', e)
    )
    //reject Error: 出错了
    

      2.Promise的状态变化

        async函数返回的 Promise 对象,必须等到内部所有await命令后面的 Promise 对象执行完,才会发生状态改变,除非遇到return语句或者抛出错误。也就是说,只有async函数内部的异步操作执行完,才会执行then方法指定的回调函数。

    async function getTitle(url) {
      let response = await fetch(url);
      let html = await response.text();
      return html.match(/<title>([sS]+)</title>/i)[1];
    }
    getTitle('https://tc39.github.io/ecma262/').then(console.log)
    // "ECMAScript 2017 Language Specification"
    

        上面代码中,函数getTitle内部有三个操作:抓取网页、取出文本、匹配页面标题。只有这三个操作全部完成,才会执行then方法里面的console.log。

      3.await命令

        如果await命令后面是一个 Promise 对象,返回该对象的结果。如果不是 Promise 对象,就直接返回对应的值。

    async function f() {
      // 等同于
      // return 123;
      return await 123;
    }
    
    f().then(v => console.log(v))
    // 123
    

        如果await命令后面是一个thenable对象(即定义了then方法的对象),那么await会将其等同于 Promise 对象。

    class Sleep {
      constructor(timeout) {
        this.timeout = timeout;
      }
      then(resolve, reject) {
        const startTime = Date.now();
        setTimeout(
          () => resolve(Date.now() - startTime),
          this.timeout
        );
      }
    }
    
    (async () => {
      const sleepTime = await new Sleep(1000);
      console.log(sleepTime);
    })();
    // 1000
    

        如果await命令后面的 Promise 对象变为reject状态,则reject的参数会被catch方法的回调函数接收到。

    async function f() {
      await Promise.reject('出错了');
    }
    
    f()
    .then(v => console.log(v))
    .catch(e => console.log(e))
    // 出错了
    

        任何一个await语句后面的 Promise 对象变为reject状态,那么整个async函数都会中断执行。

    async function f() {
      await Promise.reject('出错了');
      await Promise.resolve('hello world'); // 不会执行
    }
    

        为了避免一些不必要的麻烦,建议把await放入try—catch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);
      });
    }
    

      4.总结

        (1)async函数内部的异步操作执行完,根据其执行的状态,对应执行then或catch

        (2)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。

        (3)任何一个await语句后面的 Promise 对象变为reject状态,那么整个async函数都会中断执行。

    五、实现原理

      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。【Generator可以理解为一个状态机,内部封装了很多状态,同时返回一个迭代器Iterator对象。可以通过这个迭代器遍历相关的值及状态。 Generator的显著特点是可以多次返回,每次的返回值作为迭代器的一部分保存下来,可以被我们显式调用。】

    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。下面给出spawn函数的实现

    function spawn(genF) {
      return new Promise(function(resolve, reject) {
        const gen = genF();
        function step(nextF) {
          let next;
          try {
            next = nextF();
          } catch(e) {
            return reject(e);
          }
          if(next.done) {
            return resolve(next.value);
          }
          Promise.resolve(next.value).then(function(v) {
            step(function() { return gen.next(v); });
          }, function(e) {
            step(function() { return gen.throw(e); });
          });
        }
        step(function() { return gen.next(undefined); });
      });
    }
    

    六、注意事项

      1.await只能使用在async函数内部,在普通函数中使用会报错

      2.任何一个await语句后面的 Promise 对象变为reject状态,那么整个async函数都会中断执行。最好将其放入try—catch中

      3.在某些场景下并不适合使用await,会增加页面交互时间,要合理利用

    参考文档:https://es6.ruanyifeng.com/#docs/async

         http://www.vsoui.com/2018/06/07/async-await-function/

         https://blog.csdn.net/juhaotian/article/details/78934097

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