JS异步编程 (2) - Promise、Generator、async/await

程序员文章站 2022-05-28 12:45:16

JS异步编程 (2) - Promise、Generator、async/await 上篇文章我们讲了下JS异步编程的相关知识，比如什么是异步，为什么要使用异步编程以及在浏览器中JS如何实现异步的。最后我们捎带讲了几种JS异步编程模式（回调，事件和发布/订阅模式），这篇我们继续去深入了解下其他的几种 ......

JS异步编程 (2) - Promise、Generator、async/await

上篇文章我们讲了下JS异步编程的相关知识，比如什么是异步，为什么要使用异步编程以及在浏览器中JS如何实现异步的。
最后我们捎带讲了几种JS异步编程模式（回调，事件和发布/订阅模式），这篇我们继续去深入了解下其他的几种异步编程模式。

Promise

Promise是ES6推出的一种异步编程的解决方案。其实在ES6之前，很多异步的工具库就已经实现了各种类似的解决方案，而ES6将其写进了语言标准，统一了用法。Promise解决了回调等解决方案嵌套的问题并且使代码更加易读，有种在写同步方法的既视感。

我们先来简单了解下ES6中Promise的用法

var p = new Promise(function async(resolve, reject){
    // 这里是你的异步操作
    setTimeout(function(){
        if(true){
            resolve(val);
        }else{
            reject(error);
        }
    }, 1000)
})

p.then(function(val){
    console.log('resolve');
}, function(){
    console.log('reject');
})

首先，ES6规定Promise是个构造函数，其接受一个函数作为参数如上面代码中的async函数，此函数有两个参数，resolve、reject分别对应成功失败两种状态，我们可以选择在不同时候执行resolve或者reject去触发下一个动作，执行then方法里的函数。

我们可以简单对比下回调的写法和promise的写法的不同

对于传统回调写法来说，一般会写成这样

asyncFn1(function () {
  asyncFn2(function() {
    asyncFn3(function() {
        // xxxxx
    });
  });
});

或者我们将各个回调函数拆出来独立来写以减少耦合，像是这样：

function asyncFn1(callback) {
    return function() {
        console.log('asyncFn1 run');
        setTimeout(function(){
            callback();
        }, 1000);
    }
}

function asyncFn2(callback) {
    return function(){
        console.log('asyncFn2 run');
        setTimeout(function(){
            callback();
        }, 1000);
    }
}

function normalFn3() {
    console.log('normalFn3 run');
}

asyncFn1(asyncFn2(normalFn3))()

最后我们看下Promise的写法

function asyncFn1() {
    console.log('asyncFn1 run');
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        setTimeout(function(){
            resolve();
        }, 1000)
    })
}

function asyncFn2() {
    console.log('asyncFn2 run');
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        setTimeout(function(){
            resolve();
        }, 1000)
    })
}

function normalFn3() {
    console.log('normalFn3 run');
}

asyncFn1().then(asyncFn2).then(normalFn3);

这样来看无论是第一种还是第二种写法，都会让人感到不是很直观，而Promise的写法更加直观和语义化。

Generator

Generator函数也是ES6提供的一种特殊的函数，其语法行为与传统函数完全不同。

我们先直观看个Generator实际的用法

function* oneGenerator() {
  yield 'Learn';
  yield 'In';
  return 'Pro';
}

var g = oneGenerator();

g.next();   // {value: "Learn", done: false}
g.next();   // {value: "In", done: false}
g.next();   // {value: "Pro", done: true}

Generator函数是一种特殊的函数，他有这么几个特点：

声明时需要在function后面加上*，并且配合函数里面yield关键字来使用。

在执行Generator函数的时候，其会返回一个Iterator遍历器对象，通过其next方法，将Generator函数体内的代码以yield为界分步执行

具体来说当执行Generator函数时，函数并不会执行，而是需要调用Iterator遍历器对象的next方法，这时程序才会执行从头或者上一个yield之后 到 到下一个yield或者return或者函数体尾部之间的代码，并且将yield后面的值，包装成json对象返回。就像上面的例子中的{value: xxx, done: xxx}。

value取的yield或者return后面的值，否则就是undefined，done的值如果碰到return或者执行完成则返回true，否则返回false。

我们知道了简单的Generator函数的用法以后，我们来看下如何使用Generator函数进行异步编程。

首先我们先来看下使用Generator函数能达到怎样的效果。

// 使用Generator函数进行异步编程
function* oneGenerator() {
  yield asyncFn1();
  yield asyncFn2();
  yield normalFn3();
}

// 我们来对比一下Promise
asyncFn1().then(asyncFn2).then(normalFn3);

我们可以看出使用Generator函数进行异步编程更像是在写同步任务，对比Promise少了很多次then方法的调用。

好，那么接下来我们就来看下如何实际使用Generator函数进行异步编程。

这里我要特别说明一下，事实上Generator函数不像Promise一样是专门用来解决异步处理而产生的，人们只是使用其特性来产出了一套异步的解决方案，所以使用Generator并不像使用Promise一样有一种开箱即用的感觉。其更像是在Promise或者回调这类的解决方案之上又封装了一层，让你可以像上面例子里一样去那么写。

我们还是具体来看下上面的例子，我们知道单写一个Generator是不能运行的对吧，我们需要执行他并且使用next方法来让他分步执行，那么什么时候去调用next呢？答案就是我们需要在异步完成时去调用next。我们来按照这个思路补全上面的例子。

var g;

function asyncFn() {
    setTimeout(function(){
        g.next();
    }, 1000)
}

function normalFn() {
    console.log('normalFn run');
}

function* oneGenerator() {
  yield asyncFn();
  return normalFn();
}

g = oneGenerator();

g.next();

// 这里在我调用next方法的时候执行了asyncFn函数
// 然后我们的希望是在异步完成时自动去再调用g.next()来进行下面的操作，所以我们必须在上面asyncFn函数体内的写上g.next(); 这样才能正常运行。

// 但其实这样是比较奇怪的，因为当我定义asyncFn的时候其实是不知道oneGenerator执行后叫什么名儿的，即使我们提前约定叫g，但这样asyncFn就太过于耦合了，不仅写法很奇怪而且耦合太大不利于扩展和重用。反正总而言之这种写法很不好。

那么怎么解决呢，我们需要自己写个方法，能自动运行Generator函数，这种方法很简单在社区里有很多，最著名的就是大神TJ写的co模块，有兴趣的同学可以看下其源码实现。这里我们简单造个*：

// 如果我们想要去在异步执行完成时自动调用next就需要有一个钩子，回调函数的callback或者Promise的then。

function autoGenerator(generator){
  var g = generator();

  function next(){
    var res = g.next();  // {value: xxx, done: xxx}

    if (res.done) {
        return res.value;
    }

    if(typeof res.value === 'function'){    // 认为是回调
        res.value(next);
    }else if(typeof res.value === 'object' && typeof res.value.then === 'function'){     // 认为是promise
        res.value.then(function(){
            next();
        })
    }else{
        next();
    }
  }

  next();
}

// ----
function asyncFn1(){
    console.log('asyncFn1');
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
            resolve();
        }, 1000)
    })
}

function asyncFn2() {
    console.log('asyncFn2');
    return function(callback){
        setTimeout(function(){
            callback();
        }, 1000);
    }
}

function normalFn() {
    console.log('normalFn');
}

function* oneGenerator() {
  yield asyncFn1();
  yield asyncFn2();
  yield normalFn();
}

autoGenerator(oneGenerator);

这个方法我们简单实现了最核心的部分，有些判断可能并不严谨，但大家理解这个思路就可以了。有了这个方法，我们才可以方便的使用Generator函数进行异步编程。

Async/Await

如果你学会了Generator函数，对于Async函数就会很容易上手。你可以简单把Async函数理解成就是Generator函数+执行器。我们就直接上实例好了

function asyncFn1(){
    console.log('asyncFn1');
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
            resolve('123');
        }, 2000)
    })
}

function asyncFn2() {
    console.log('asyncFn2');
    return new Promise(function(resolve){
        setTimeout(function(){
            resolve('456');
        }, 2000)
    })
}

async function asyncFn () {
    var a = await asyncFn1();
    var b = await asyncFn2();

    console.log(a,b)
}

asyncFn();

// asyncFn1
// asyncFn2
// 123，456

当然async里实现的执行器肯定是跟咱们上面简单实现的有所不同，所以在用法上也会有些注意的点

首先async函数的返回值是一个Promise对象，不像是generator函数返回的是Iterator遍历器对象，所以async函数执行后可以继续使用then等方法来继续进行下面的逻辑

await后面一般跟Promise对象，async函数执行时，遇到await后，等待后面的Promise对象的状态从pending变成resolve的后，将resolve的参数返回并自动往下执行直到下一个await或者结束

await后面也可以跟一个async函数进行嵌套使用。

对于异步来说，还有很多的知识点我们没有讲到，比如异常处理，多异步并行执行等等，这篇和上篇文章主要还是希望大家对异步编程有个直观的了解，清楚各种解决方案之间的区别和优劣。由于篇幅和精力有限，对于其他我们没讲到的知识点，如果大家有兴趣有机会我会再写文章深入讲解的。

另外就是如果你在学习前端的过程中有任何问题想要咨询，欢迎关注 LearnInPro的公众号，在上面随时向我提问哦。

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