編者注:眾所周知,JS 最大的特性就是非同步,非同步提高了效能但是卻給我們編寫帶來了一定困難,造就了令人髮指的回撥地獄。為了解決這個問題,一個又一個的解決方案被提出來。今天我們請來了 《JavaScript 高階程式設計》等多本書的知名譯者 @李鬆峰 老師給我們講解下各種非同步函式編寫的解決方案以及各種內涵。
本次內容是基於之前分享的文字版,若想看重點的話可以看之前的 PPT:ppt.baomitu.com/d/fd045abb
也可以檢視之前的分享視訊:cloud.live.360vcloud.net/theater/pla…
ES7(ECMAScript 2016)推出了Async函式(async/await
),實現了以順序、同步程式碼的編寫方式來控制非同步流程,徹底解決了困擾JavaScript開發者的“回撥地獄”問題。比如,之前需要巢狀回撥的非同步邏輯:
const result = [];
// pseudo-code, ajax stand for an asynchronous request
ajax('url1', function(err, data){
if(err) {...}
result.push(data)
ajax('url2', function(err, data){
if(err) {...}
result.push(data)
console.log(result)
})
})
複製程式碼
現在可以寫成如下同步程式碼的樣式了:
async function example() {
const r1 = await new Promise(resolve =>
setTimeout(resolve, 500, 'slowest')
)
const r2 = await new Promise(resolve =>
setTimeout(resolve, 200, 'slow')
)
return [r1, r2]
}
example().then(result => console.log(result))
// ['slowest', 'slow']
複製程式碼
Async函式需要在function
前面新增async
關鍵字,同時內部以await
關鍵字來“阻塞”非同步操作,直到非同步操作返回結果,然後再繼續執行。在沒有Async函式以前,我們無法想象下面的非同步程式碼可以直接拿到結果:
const r1 = ajax('url')
console.log(r1)
// undefined
複製程式碼
這當然是不可能的,非同步函式的結果只能在回撥裡拿到。可以說,Async函式是JavaScript程式設計師在探索如何高效非同步程式設計過程中踩“坑”之後的努力“自救”獲得的成果——不是“糖果”。然而,讀者小哥哥小姐姐可能有所不知,Async函式實際上是一個語法糖(果然是“糖果”嗎?),它的背後是ES6(ECMAScript 2015)中推出的Promise、Iterator和Generator,我們簡稱“PIG”。本文就帶各位好好品嚐品嚐這塊語法糖,感受一個PIG是如何成就Async函式的。
1. 當前JavaScript程式設計主要是非同步程式設計
當前JavaScript程式設計主要是非同步程式設計。為什麼這麼說呢?網頁或Web開發最早從2005年Ajax流行開始,逐步向重互動時代邁進。特別是SPA(Single Page Application,單頁應用)流行之後,一度有人提出“Web頁面要轉向Web應用,而且要媲美原生應用”。如今在前端開發元件化的背景下催生的Angular、React和Vue,都是SPA進一步演化的結果。
Web應用或開發重互動的特徵越來越明顯,意味著什麼?意味著按照瀏覽器這個執行時的特性,頁面在首次載入過程中,與JavaScript相關的主要任務就是載入基礎執行庫和擴充套件庫(包括給低版本瀏覽器打補丁的指令碼),然後初始化和設定頁面的狀態。首次載入之後,使用者對頁面的操作、資料I/O以及DOM更新,就全部交由非同步JavaScript指令碼管理。所以,目前JavaScript程式設計最大的應用是Web互動,而Web互動的核心就是非同步邏輯。
然而,ES6之前JavaScript中控制非同步流程的手段只有事件和回撥。比如下面的示例展示了通過原生XMLHttpRequest
物件傳送非同步請求,然後給onload
和onerror
事件分別註冊成功和錯誤處理函式:
var req = new XMLHttpRequest();
req.open('GET', url);
req.onload = function () {
if (req.status == 200) {
processData(req.response);
}
};
req.onerror = function () {
console.log('Network Error');
};
req.send();
複製程式碼
下面的程式碼展示了Node.js經典的“先傳錯誤”的回撥。但這裡要重點提一下,這種函數語言程式設計風格也叫CPS,即Continuation Passing Style,我翻譯成“後續操作傳遞風格”。因為呼叫readFile
傳入了表示後續操作的一個回撥函式。這一塊就不展開了。
// Node.js
fs.readFile('file.txt', function (error, data) {
if (error) {
// ...
}
console.log(data);
}
);
複製程式碼
事件和回撥有很多問題,主要是它們只適用於簡單的情況。邏輯一複雜,程式碼的編寫和維護成本就成倍上升。比如,大家熟知的“回撥地獄”。更重要的是,回撥模式的非同步本質與人類同步、順序的思維模式是相悖的。
為了應對越來越複雜的非同步程式設計需求,ES6推出瞭解決上述問題的Promise。
2. Promise
Promise,人們普遍的理解就是:“Promise是一個未來值的佔位符”。也就是說,從語義上講,一個Promise物件代表一個對未來值的“承諾”(promise),這個承諾將來如果“兌現”(fulfill),就會“解決”(resolve)為一個有意義的資料;如果“拒絕”(reject),就會“解決”為一個“拒絕理由”(rejection reason),就是一個錯誤訊息。
Promise物件的狀態很簡單,一生下來的狀態是pending
(待定),將來兌現了,狀態變成fulfilled
;拒絕了,狀態變成rejected
。fulfilled
和rejected
顯然是一種“確定”(settled)狀態。以上狀態轉換是不可逆的,所以Promise很單純,好控制,哈哈。
以下是Promise相關的所有API。前3個是建立Promise物件的(稍後有例子),後4箇中的前2個是用於註冊反應函式的(稍後有例子),後2個是用於控制併發和搶佔的:
以下是通過Prmoise(executor)
建構函式建立Promise例項的詳細過程:要傳入一個“執行函式”(executor),這個執行函式又接收兩個引數“解決函式”(resolver)和“拒絕函式”(rejector),程式碼中分別對應變數resolve
和reject
,作用分別是將新建物件的狀態由pending
改為fulfilled
和rejected
,同時返回“兌現值”(fulfillment)和“拒絕理由”(rejection)。當然,resolve
和reject
都是在非同步操作的回撥中呼叫的。呼叫之後,執行時環境(瀏覽器引擎或Node.js的libuv)中的事件迴圈排程機制會把與之相關的反應函式——兌現反應函式或拒絕反應函式以及相關的引數新增到“微任務”佇列,以便下一次“循檢”(tick)時排程到JavaScript執行緒去執行。
如前所述,Promise物件的狀態由pending
變成fulfilled
,就會執行“兌現反應函式”(fulfillment reaction);而變成rejected
,就會執行“拒絕反應函式”(rejection reaction)。如下例所示,常規的方式是通過p.then()
註冊兌現函式,通過p.catch()
註冊拒絕函式:
p.then(res => { // 兌現反應函式
// res === 'random success'
})
p.catch(err => { // 拒絕反應函式
// err === 'random failure'
})
複製程式碼
當然還有非常規的方式,而且有時候非常規方式可能更好用:
// 通過一個.then()方法同時註冊兌現和拒絕函式
p.then(
res => {
// handle response
},
err => {
// handle error
}
)
// 通過.then()方法只註冊一個函式:兌現函式
p.then(res => {
// handle response
})
// 通過.then()方法只傳入拒絕函式,兌現函式的位置傳null
p.then(null, err => {
// handle error
})
複製程式碼
關於Promise就這樣吧。ES6除了Promise,還推出了Iterator(迭代器)和Generator(生成器),於是就有成就Async函式的PIG組合。下面我們分別簡單看一看Iterator和Generator。
3. Iterator
要理解Iterator或者迭代器,最簡單的方式是看它的介面:
interface IteratorResult {
done: boolean;
value: any;
}
interface Iterator {
next(): IteratorResult;
}
interface Iterable {
[Symbol.iterator](): Iterator
}
複製程式碼
先從中間的Iterator
看。
什麼是迭代器?它是一個物件,有一個next()
方法,每次呼叫next()
方法,就會返回一個迭代器結果(看第一個介面IteratorResult
)。而這個迭代器結果,同樣還是一個物件,這個物件有兩個屬性:done
和value
,其中done
是一個布林值,false
表示迭代器迭代的序列沒有結束;true
表示迭代器迭代的序列結束了。而value
就是迭代器每次迭代真正返回的值。
再看最後一個介面Iterable
,翻譯成“可迭代物件”,它有一個[Symbol.iterator]()
方法,這個方法會返回一個迭代器。
可以結合前面的介面定義和下面這張圖來理解可迭代物件(實現了“可迭代協議”)、迭代器(實現了“迭代器協議”)和迭代器結果這3個簡單而又重要的概念(暫時理解不了也沒關係,後面還有一個無窮序列的例子,可以幫助大家理解)。
可迭代物件是一個我們非常熟悉的概念,陣列、字串以及ES6新增的集合型別Set和Map都是可迭代物件。這意味著什麼呢?意味著我們可以通過E6新增的3個用於操作可迭代物件的語法:
for...of
[...iterable]
Array.from(iterable)
注意 E6以前就有的以下語法不適用於可迭代物件:
for...in
Array#forEach
接下來我們看例子。
for (const item of sequence) {
console.log(item)
// 'i'
// 't'
// 'e'
// 'r'
// 'a'
// 'b'
// 'l'
// 'e'
}
console.log([...sequence])
// ['i', 't', 'e', 'r', 'a', 'b', 'l', 'e']
console.log(Array.from(sequence))
// ['i', 't', 'e', 'r', 'a', 'b', 'l', 'e']
複製程式碼
以上示例分別使用for...of
、擴充套件操作符(...
)和Array.from()
方法來迭代了前面定義的sequence
這個可迭代物件。
下面再看一個通過迭代器建立無窮序列的小例子,通過這個例子我們再來深入理解與迭代器相關的概念。
const random = {
[Symbol.iterator]: () => ({
next: () => ({ value: Math.random() })
})
}
// 執行這行程式碼會怎麼樣?
[...random]
// 這行呢?
Array.from(random)
複製程式碼
這個例子使用兩個ES6的箭頭函式定義了兩個方法,建立了三個物件。
最內層的物件{ value: Math.random() }
很明顯是一個“迭代器結果”(IteratorResult
)物件,因為它有一個value
屬性和一個……,等等,done
屬性呢?這裡沒有定義done
屬性,所以每次迭代(呼叫next()
)時訪問IteratorResult.done
都會返回false
;所以這個迭代器結果的定義相當於{ value: Math.random() , done: false }
。顯然,done
永遠不可能是true
,所以這是一個無窮隨機數序列!
interface IteratorResult {
done: boolean;
value: any;
}
複製程式碼
再往外看,返回這個迭代器結果物件的箭頭函式被賦值給了外層物件的next()
方法。根據Iterator
介面的定義,如果一個物件包含一個next()
方法,而這個方法的返回值又是一個迭代器結果,那麼這個物件是什麼?沒錯,就是迭代器。好,第二個物件是一個迭代器!
interface Iterator {
next(): IteratorResult;
}
複製程式碼
再往外看,返回這個迭代器物件的箭頭函式被賦值給了外層物件的[Symbol.iterator]()
方法。根據Iterable
介面的定義,如果一個物件包含一個[Symbol.iterator]()
方法,而這個方法的返回值又是一個迭代器,那麼這個物件是什麼?沒錯,就是可迭代物件。
interface Iterable {
[Symbol.iterator](): Iterator
}
複製程式碼
好,到現在我們應該徹底理解迭代器及其相關概念了。下面繼續看例子。前面的例子定義了一個可迭代物件random
,這個物件的迭代器可以無限返回隨機數,所以:
// 執行這行程式碼會怎麼樣?
[...random]
// 這行呢?
Array.from(random)
複製程式碼
是的,這兩行程式碼都會導致程式(或執行時)崩潰!因為迭代器會不停地執行,阻塞JavaScript執行執行緒,最終可能因佔滿可用記憶體導致執行時停止響應,甚至崩潰。
那麼訪問無窮序列的正確方式是什麼?答案是使用解構賦值或給for...of
迴圈設定退出條件:
const [one, another] = random // 解析賦值,取得前兩個隨機數
console.log(one)
// 0.23235511826351285
console.log(another)
// 0.28749457537196577
for (const value of random) {
if (value > 0.8) { // 退出條件,隨機數大於0.8則中斷迴圈
break
}
console.log(value)
}
複製程式碼
當然,使用無窮序列還有更高階的方式,鑑於本文的目的,在此就不多介紹了。下面我們再說最後一個ES6的特性Generator。
4. Generator
依例,上介面:
interface Generator extends Iterator {
next(value?: any): IteratorResult;
[Symbol.iterator](): Iterator;
throw(exception: any);
}
複製程式碼
能看來出生成器是什麼嗎?僅從它的介面來看,它既是一個迭代器,又是一個可迭代物件。沒錯,生成器因此又是迭代器的“加強版”,為什麼?因為生成器還提供了一個關鍵字yield
,它返回的序列值會自動包裝在一個IteratorResult
(迭代器結果)物件中,省去了我們手工編寫相應程式碼的麻煩。下面就是一個生成器函式的定義:
function *gen() {
yield 'a'
yield 'b'
return 'c'
}
複製程式碼
哎,介面定義的生成器不是一個物件嗎,怎麼是一個函式啊?
實際上,說生成器是物件或是函式都不確切。但我們知道,呼叫生成器函式會返回一個迭代器(介面描述的就是這個物件),這個迭代器可以控制返回它的生成器函式封裝的邏輯和資料。從這個意義上說,生成器由生成器函式及其返回的迭代器兩部分組成。再換句話說,生成器是一個籠統的概念,是一個統稱。(別急,一會你就明白這樣理解生成器的意義何在了。)
本節剛開始說了,生成器(返回的物件)“既是一個迭代器,又是一個可迭代物件”。下面我們就來驗證一下:
const chars = gen()
typeof chars[Symbol.iterator] === 'function' // chars是可迭代物件
typeof chars.next === 'function' // chars是迭代器
chars[Symbol.iterator]() === chars // chars的迭代器就是它本身
console.log(Array.from(chars)) // 可以對它使用Array.from
// ['a', 'b']
console.log([...chars]) // 可以對它使用Array.from
// ['a', 'b']
複製程式碼
通過程式碼中的註釋我們得到了全部答案。這裡有個小問題:“為什麼迭代這個生成器返回的序列值中不包含字元'c'
呢?”
原因在於,yield
返回的迭代器結果物件的done
屬性值都為false
,所以'a'
和'b'
都是有效的序列值;而return
返回的雖然也是迭代器結果物件,但done
屬性的值卻是true
,true
表示序列結束,所以'c'
不會包含在迭代結果中。(如果沒有return
語句,程式碼執行到生成器函式末尾,會隱式返回{ value: undefined, done: true}
。相信這一點不說你也知道。)
以上只是生成器作為“加強版”迭代器的一面。接下來,我們要接觸生成器真正強大的另一面了!
生成器真正強大的地方,也是它有別於迭代器的地方,在於它不僅能在每次迭代返回值,而且還能接收值。(當然,生成器的概念裡本身就有生成器函式嘛!函式當然可以接收引數嘍。)等等,可不僅僅是可以給生成器函式傳參,而是還可以給yield
表示式傳參!
function *gen(x) {
const y = x * (yield)
return y
}
const it = gen(6)
it.next()
// {value: undefined, done: false}
it.next(7)
// {value: 42, done: true}
複製程式碼
在上面這個簡單的生成器的例子中。我們定義了一個生成器函式*gen()
,它接收一個引數x
。函式體內只有一個yield
表示式,好像啥也沒幹。但是,yield
表示式似乎是一個“值的佔位符”,因為程式碼在某個時刻會計算變數x
與這個“值”的乘積,並把該乘積賦值給變數y
。最後,函式返回y
。
這有點費解,下面我們一步一步分析。
- 呼叫
gen(6)
建立生成器的迭代器it
(前面說了,生成器包含迭代器及返回它的生成器函式),傳入數值6。 - 呼叫
it.next()
啟動生成器。此時生成器函式的程式碼執行到第一個yield
表示式處暫停,並返回undefined
。(yield
並沒閒著,它看後面沒有顯式要返回的值,就只能返回預設的undefined
。) - 呼叫
it.next(7)
恢復生成器執行。此時yield
接收到傳入的數值7,立即恢復生成器函式程式碼的執行,並把自己替換成數值7。 - 程式碼計算:
6 * 7
,得到42,並把42賦給變數y
,最後返回y
。 - 生成器函式最終返回的值就是:
{value: 42, done: true}
。
這個例子中只有一個yield
,假如還有更多的yield
,則第4步會到第二個yield
處再次暫停生成器函式的執行,返回一個值,之後重複第3、4步,即還可以通過再呼叫it.next()
向生成器函式中傳入值。
我們簡單總結一下,每次呼叫it.next()
,可能有下列4種情況導致生成器暫停或停止執行:
yield
表示式返回序列中下一個值return
語句返回生成器函式的值({ done: true }
)throw
語句完全停止生成器執行(後面會詳細解釋)- 到達生成器函式最後,隱式返回
{ value: undefined, done: true}
注意 這裡的
return
和throw
既可以在生成器函式內部呼叫,也可以在生成器函式外部通過生成器的迭代器呼叫,比如:it.return(0)
、it.throw(new Error('Oops'))
。後面我們會給出相應的例子。
由此,我們瞭解到,生成器的獨到之處就在於它的yield
關鍵字。這個yield
有兩大神奇之處:一、它是生成器函式暫停和恢復執行的分界點;二、它是向外和向內傳值(包括錯誤/異常)的媒介。
提到錯誤/異常,下面我們就來重點看一看生成器如何處理異常。畢竟,錯誤處理是使用回撥方式編寫非同步程式碼的時候最讓JavaScript程式設計師頭疼的地方之一。
4.1 同步錯誤處理
首先,我們看“由內而外”的錯誤傳遞,即從生成器函式內部把錯誤拋到迭代器程式碼中。
function *main() {
const x = yield "Hello World";
yield x.toLowerCase(); // 導致異常!
}
const it = main();
it.next().value; // Hello World
try {
it.next( 42 );
} catch (err) {
console.error(err); // TypeError
}
複製程式碼
如程式碼註釋所提示的,生成器函式的第二行程式碼會導致異常(至於為什麼,讀者可以自己“人肉”執行程式碼,推演一下)。由於生成器函式內部沒有做異常處理,因此錯誤被拋給了生成器的迭代程式碼,也就是it.next(42)
這行程式碼。好在這行程式碼被一個try/catch
包著,錯誤可以正常捕獲並處理。
接下來,再看“由外而內”(準確地說,應該是“由外而內再而外”)的錯誤傳遞。
function *main() {
var x = yield "Hello World";
console.log('never gets here');
}
const it = main();
it.next().value; // Hello World
try {
it.throw('Oops'); // `*main()`會處理嗎?
} catch (err) { // 沒有!
console.error(err); // Oops
}
複製程式碼
如程式碼所示,迭代程式碼通過it.throw('Oops')
丟擲異常。這個異常是拋到生成器函式內的(通過迭代器it
)。拋進去之後,yield
表示式發現自己收到一個“燙手的山芋”,看看周圍也沒有異常處理邏輯“護駕”,於是眼疾手快,迅速又把這個異常給拋了出來。迭代器it
顯然是有準備的,它本意也是想先看看生成器函式內部有沒有邏輯負責異常處理(看註釋“ // *main()
會處理嗎?”),“沒有!”,它自己的try/catch
早已等候多時了。
4.2 非同步迭代生成器
前面我們看到的對生成器的迭代傳值,包括傳遞錯誤,都是同步的。實際上,生成器的yield
表示式真正(哦,又一個“真正”)強大的地方在於:它在暫停生成器程式碼執行以後,不是必須等待迭代器程式碼同步呼叫it.next()
方法給它返回值,而是可以讓迭代器在一個非同步操作的回撥中取得返回值,然後再通過it.next(res)
把值傳給它。
明白了嗎?yield
可以等待一個非同步操作的結果。從而讓本文開始提到的這種看似不可能的情況變成可能:
const r1 = ajax('url')
console.log(r1)
// undefined
複製程式碼
怎麼變呢,在非同步操作前加個yield
呀:
const r1 = yield ajax('url')
console.log(r1)
// 這次r1就是真正的響應結果了
複製程式碼
我們還是以一個返回Promise的非同步操作為例來說明這一點比較好。因為基於回撥的非同步操作,很容易可以轉換成基於Promise的非同步操作(比如jQuery的$.ajax()
或通過util.promisify
把Node.js中的非同步方法轉換成Promise)。
例子來了。這是一個純Promise的例子。
function foo(x,y) {
return request(
"http://some.url.1/?x=" + x + "&y=" + y
);
}
foo(11, 31)
.then(
function(text){
console.log(text);
},
function(err){
console.error(err);
}
);
複製程式碼
函式foo(x, y)
封裝了一個非同步request
請求,返回一個Promise。呼叫foo(11, 31)
傳入引數後,request
就向拼接好的URL傳送請求,返回待定(pending
)狀態的Promise物件。請求成功,則執行then()
中註冊的兌現反應函式,處理響應;請求失敗,則執行拒絕反應函式,處理錯誤。
接下來我們要做的,就是將上面的程式碼與生成器結合,讓生成器只關注傳送請求和取得響應結果,而把非同步操作的等待和回撥處理邏輯作為實現細節抽象出來。(“作為細節”,對,我們的目標是隻關注請求和結果,過程嘛,都是細節,哈哈~。)
function foo(x, y) {
return request(
"http://some.url.1/?x=" + x + "&y=" + y
);
}
function *main() {
try {
const result = yield foo(11, 31); // 非同步函式呼叫!
console.log( result );
} catch (err) {
console.error( err );
}
}
const it = main();
const p = it.next().value; // 啟動生成器並取得Promise `p`
p.then( // 等待Promise `p`解決
function(res){
it.next(res); // 把`text`傳給`*main()`並恢復其執行
},
function(err){
it.throw(err); // 把`err`拋到`*main()`
}
);
複製程式碼
注意,生成器函式(*main
)的yield
表示式中出現了非同步函式呼叫:foo(11, 31)
。而我們就要做的,就是在迭代器程式碼中通過it.next()
拿到這個非同步函式呼叫返回的Promise,然後正確地處理它。怎麼處理?我們看程式碼。
建立生成器的迭代器之後,const p = it.next().value;
返回了Promise p
。在p
的兌現反應函式中,我們把拿到的響應res
通過it.next(res)
呼叫傳回了生成器函式中的yield
。yield
拿到響應結果res
之後,立即恢復生成器程式碼的執行,把res
賦值給變數result
。於是,我們成功地在生成器函式中,以同步程式碼的書寫方式取得了非同步請求的響應結果!神奇不?
(當然,如果非同步請求發生錯誤,在p
的拒絕反應函式中也會通過it.throw(err)
把錯誤拋給生成器函式。但這個現在不重要。)
好啦,目標達成:我們利用生成器的同步程式碼,實現了對非同步操作的完美控制。然而,還有一個問題。上面例子中的生成器只包裝了一個非同步操作,如果是多個非同步操作怎麼辦呢?這時候,最好有一段通用的用於處理生成器函式的程式碼,無論其中包含多少非同步操作,這段程式碼都能自動完成對Promise的接收、等待和響應/錯誤傳遞等這些“細節”工作。
那不就是一個基於Promise的生成器執行程式嗎?
5. 通用的生成器執行程式
綜前所述,我們想要的是這樣一個結果:
function example() {
return run(function *() {
const r1 = yield new Promise(resolve =>
setTimeout(resolve, 500, 'slowest')
)
const r2 = yield new Promise(resolve =>
setTimeout(resolve, 200, 'slow')
)
return [r1, r2]
})
}
example().then(result => console.log(result))
// ['slowest', 'slow']
複製程式碼
即定義一個通用的執行函式run
,它負責處理傳給它的生成器函式中包裝的任意多個非同步操作。針對每個操作,它都會正確地返回非同步結果,或者向生成器函式中丟擲異常。而執行這個函式的最終結果,也是返回一個Promise,這個Promise包含生成器函式返回的所有非同步操作的結果(上例)。
已經有聰明人實現了這樣的執行程式,下面我們就給出兩個實現,大家可以自己嘗試去執行一下,然後“人肉”執行,加深理解。
注意 在ES7推出Async函式之前,飽受回撥之苦的JavaScript程式設計師就是靠類似的執行程式結合生成器給自己“續命”的。事實上,在ES6之前(沒有Promise、沒有生成器)的“蠻荒時代”,不屈不撓又足智多謀的JavaScript程式設計師們就已經摸索出/找到了Thenable(Promise的前身)和類似生成器的實現方法(比如regenerator),讓瀏覽器能支援自己以同步風格編寫非同步程式碼的高效幹活兒夢。
苦哉!偉哉!悲夫,絞兮乎!
這是一個:
function run(gen) {
const it = gen();
return Promise.resolve()
.then( function handleNext(value){
let next = it.next( value );
return (function handleResult(next){
if (next.done) {
return next.value;
} else {
return Promise.resolve( next.value )
.then(
handleNext,
function handleErr(err) {
return Promise.resolve(
it.throw( err )
)
.then( handleResult );
}
);
} // if...else
})(next); // handleResult(next)
}); // handleNext(value)
}
複製程式碼
供參考的“人肉”執行過程
(呼叫
run
的程式碼見本節開頭。)這個
run
函式接收一個生成器函式作為引數,然後立即建立了生成器的迭代器it
(看上面run
函式的程式碼)。然後,它返回一個Promise,是通過
Promise.resolve()
直接建立的。我們給這個Promise的
.then()
方法傳入了一個兌現反應函式(這個函式一定會被呼叫,因為Promise是兌現的),名叫handleNext(value)
,它接收一個引數value
。第一次呼叫時,不會傳入任何值,因此value
的值是undefined
。接下來,第一次呼叫
it.next(value)
啟動生成器,傳入undefined
。生成器的第一個yield
會返回一個待定狀態的Promise,至少500ms之後才會解決。此時變數
next
的值是{ value: < Promise [pending]>, done: false}
。接著,把
next
傳給下面的IIFE(Immediately Invoked Function Expression,立即呼叫函式表示式),這個函式叫handleResult
(處理結果)。在
handleResult(next)
內部,首先檢查next.done
,不等於true
,進入else
子句。此時通過Promise.resolve(next.value)
包裝next.value
:等待返回的Promise解決,解決之後拿到字串值'Slowest'
,然後傳給兌現反應函式handleNext(value)
。至此,第一個非同步操作的前半程處理完畢。接著,再次呼叫
handleNext(value)
傳入字串'Slowest'
。迭代器再次呼叫next(value)
把'Slowest'
傳回生成器函式中的第一個yield
,yield
取得這個字串,立即恢復生成器執行,把這個字串賦值給變數r1
。生成器函式中的程式碼繼續執行,到第二個yield處
暫停,此時建立並返回第二個最終值為'slow'
的Promise,但此時Promise是待定狀態,200毫秒後才會解決。繼續,在迭代器程式碼中,變數
next
再次拿到一個物件{ value: <Promise [pending]>, done: false}
。再次進入IIFE,傳入next
。檢查next.done
不等於false
,在else
塊中把next.value
封裝到一個Promise.resolve(next.value)
中……
看,下面又是一個:
function run(generator) {
return new Promise((resolve, reject) => {
const it = generator()
step(() => it.next())
function step(nextFn) {
const result = runNext(nextFn)
if (result.done) {
resolve(result.value)
return
}
Promise
.resolve(result.value)
.then(
value => step(() => it.next(value)),
err => step(() => it.throw(err))
)
}
function runNext(nextFn) {
try {
return nextFn()
} catch (err) {
reject(err)
}
}
})
}
複製程式碼
6. 為什麼說Async函式是語法糖
有了這個執行函式,我們可以比較一下下面兩個example()
函式:
第一個example()
是通過生成器執行程式控制非同步程式碼;第二個example()
是一個非同步(Async)函式,通過async/await
控制非同步程式碼。
它們的區別只在於前者多了一層run
函式封裝,使用yield
而不是await
,而且沒有async
關鍵字修飾。除此之外,核心程式碼完全一樣!
現在,大家再看到類似下面的非同步函式,能想到什麼?
async function example() {
const r1 = await new Promise(resolve =>
setTimeout(resolve, 500, 'slowest')
)
const r2 = await new Promise(resolve =>
setTimeout(resolve, 200, 'slow')
)
return [r1, r2]
}
example().then(result => console.log(result))
// ['slowest', 'slow']
複製程式碼
是的,Async函式或者說async/await
就是基於Promise、Iterator和Generator構造的一塊充滿苦澀和香甜、讓人回味無窮的“語法糖”!記住,Async function = Promise + Iterator + Generator,或者“Async函式原來是PIG”。
7. 參考資料
- ECMAScript 2018
- Practical Modern JavaScript
- You Don't Know JS: Async & Performance
- Understanding ECMAScript 6
- Exploring ES6