如何在 JS 迴圈中正確使用 async 與 await

前端小智發表於2019-06-05
JSAI

async 與 await 的使用方式相對簡單。 蛤當你嘗試在迴圈中使用await時，事情就會變得複雜一些。

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在本文中，分享一些在如果迴圈中使用await值得注意的問題。

準備一個例子

對於這篇文章，假設你想從水果籃中獲取水果的數量。

const fruitBasket = {
 apple: 27,
 grape: 0,
 pear: 14
};

你想從fruitBasket獲得每個水果的數量。 要獲取水果的數量，可以使用getNumFruit函式。

const getNumFruit = fruit => {
  return fruitBasket[fruit];
};

const numApples = getNumFruit('apple');
console.log(numApples); //27

現在，假設fruitBasket是從伺服器上獲取，這裡我們使用 setTimeout 來模擬。

const sleep = ms => {
  return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms))
};

const getNumFruie = fruit => {
  return sleep(1000).then(v => fruitBasket[fruit]);
};

getNumFruit("apple").then(num => console.log(num)); // 27

最後，假設你想使用await和getNumFruit來獲取非同步函式中每個水果的數量。

const control = async _ => {
  console.log('Start')

  const numApples = await getNumFruit('apple');
  console.log(numApples);

  const numGrapes = await getNumFruit('grape');
  console.log(numGrapes);

  const numPears = await getNumFruit('pear');
  console.log(numPears);

  console.log('End')
}

圖片描述

在 for 迴圈中使用 await

首先定義一個存放水果的陣列：

const fruitsToGet = [“apple”, “grape”, “pear”];

迴圈遍歷這個陣列：

const forLoop = async _ => {
  console.log('Start');
  
  for (let index = 0; index < fruitsToGet.length; index++) {
    // 得到每個水果的數量
  }

  console.log('End')
}

在for迴圈中，過上使用getNumFruit來獲取每個水果的數量，並將數量列印到控制檯。

由於getNumFruit返回一個promise，我們使用 await 來等待結果的返回並列印它。

const forLoop = async _ => {
  console.log('start');

  for (let index = 0; index < fruitsToGet.length; index ++) {
    const fruit = fruitsToGet[index];
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    console.log(numFruit);
  }
  console.log('End')
}

當使用await時，希望JavaScript暫停執行，直到等待 promise 返回處理結果。這意味著for迴圈中的await 應該按順序執行。

結果正如你所預料的那樣。

“Start”;
“Apple: 27”;
“Grape: 0”;
“Pear: 14”;
“End”;

圖片描述

這種行為適用於大多數迴圈(比如while和for-of迴圈)…

但是它不能處理需要回撥的迴圈，如forEach、map、filter和reduce。在接下來的幾節中，我們將研究await 如何影響forEach、map和filter。

在 forEach 迴圈中使用 await

首先，使用 forEach 對陣列進行遍歷。

const forEach = _ => {
  console.log('start');

  fruitsToGet.forEach(fruit => {
    //...
  })

  console.log('End')
}

接下來，我們將嘗試使用getNumFruit獲取水果數量。 （注意回撥函式中的async關鍵字。我們需要這個async關鍵字，因為await在回撥函式中）。

const forEachLoop = _ => {
  console.log('Start');

  fruitsToGet.forEach(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    console.log(numFruit)
  });

  console.log('End')
}

我期望控制檯列印以下內容：

“Start”;
“27”;
“0”;
“14”;
“End”;

但實際結果是不同的。在forEach迴圈中等待返回結果之前，JavaScrip先執行了 console.log('End')。

實際控制檯列印如下：

‘Start’
‘End’
‘27’
‘0’
‘14’

圖片描述

JavaScript 中的 forEach不支援 promise 感知，也支援 async 和await，所以不能在 forEach 使用 await 。

在 map 中使用 await

如果在map中使用await, map 始終返回promise陣列，這是因為非同步函式總是返回promise。

const mapLoop = async _ => {
  console.log('Start')
  const numFruits = await fruitsToGet.map(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    return numFruit;
  })
  
  console.log(numFruits);

  console.log('End')
}
      

“Start”;
“[Promise, Promise, Promise]”;
“End”;

clipboard.png

如果你在 map 中使用 await，map 總是返回promises，你必須等待promises 陣列得到處理。 或者通過await Promise.all(arrayOfPromises)來完成此操作。



const mapLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const promises = fruitsToGet.map(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    return numFruit;
  });

  const numFruits = await Promise.all(promises);
  console.log(numFruits);

  console.log('End')
}

執行結果如下：

圖片描述

如果你願意，可以在promise 中處理返回值，解析後的將是返回的值。

const mapLoop = _ => {
  // ...
  const promises = fruitsToGet.map(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    return numFruit + 100
  })
  // ...
}
 
“Start”;
“[127, 100, 114]”;
“End”;

在 filter 迴圈中使用 await

當你使用filter時，希望篩選具有特定結果的陣列。假設過濾數量大於20的陣列。

如果你正常使用filter （沒有 await），如下：

const filterLoop =  _ => {
  console.log('Start')

  const moreThan20 =  fruitsToGet.filter(async fruit => {
    const numFruit = await fruitBasket[fruit]
    return numFruit > 20
  })
  
  console.log(moreThan20) 
  console.log('END')
}

執行結果

Start
["apple"]
END

filter 中的await不會以相同的方式工作。 事實上，它根本不起作用。

const filterLoop = async _ => {
  console.log('Start')

  const moreThan20 =  await fruitsToGet.filter(async fruit => {
    const numFruit = fruitBasket[fruit]
    return numFruit > 20
  })
  
  console.log(moreThan20) 
  console.log('END')
}


// 列印結果
Start
["apple", "grape", "pear"]
END

clipboard.png

為什麼會發生這種情況?

當在filter 回撥中使用await時，回撥總是一個promise。由於promise 總是真的，陣列中的所有項都通過filter 。在filter 使用 await類以下這段程式碼

const filtered = array.filter(true);

在filter使用 await 正確的三個步驟

  1. 使用map返回一個promise 陣列
  2. 使用 await 等待處理結果
  3. 使用 filter 對返回的結果進行處理
const filterLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const promises = await fruitsToGet.map(fruit => getNumFruit(fruit));
 
  const numFruits = await Promise.all(promises);

  const moreThan20 = fruitsToGet.filter((fruit, index) => {
    const numFruit = numFruits[index];
    return numFruit > 20;
  })

  console.log(moreThan20);
  console.log('End')
}

圖片描述

在 reduce 迴圈中使用 await

如果想要計算 fruitBastet中的水果總數。 通常，你可以使用reduce迴圈遍歷陣列並將數字相加。

const reduceLoop = _ => {
  console.log('Start');

  const sum = fruitsToGet.reduce((sum, fruit) => {
    const numFruit = fruitBasket[fruit];
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

執行結果：

clipboard.png

當你在 reduce 中使用await時，結果會變得非常混亂。

 const reduceLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const sum = await fruitsToGet.reduce(async (sum, fruit) => {
    const numFruit = await fruitBasket[fruit];
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

圖片描述

[object Promise]14 是什麼 鬼？？

剖析這一點很有趣。

  1. 在第一次遍歷中，sum為0。numFruit是27(通過getNumFruit(apple)的得到的值)，0 + 27 = 27。
  2. 在第二次遍歷中，sum是一個promise。 （為什麼？因為非同步函式總是返回promises！）numFruit是0.promise 無法正常新增到物件，因此JavaScript將其轉換為[object Promise]字串。 [object Promise] + 0 是object Promise] 0。
  3. 在第三次遍歷中，sum 也是一個promise。 numFruit是14. [object Promise] + 14是[object Promise] 14。

解開謎團！

這意味著，你可以在reduce回撥中使用await，但是你必須記住先等待累加器！

const reduceLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const sum = await fruitsToGet.reduce(async (promisedSum, fruit) => {
    const sum = await promisedSum;
    const numFruit = await fruitBasket[fruit];
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

圖片描述

但是從上圖中看到的那樣，await 操作都需要很長時間。 發生這種情況是因為reduceLoop需要等待每次遍歷完成promisedSum。

有一種方法可以加速reduce迴圈，如果你在等待promisedSum之前先等待getNumFruits()，那麼reduceLoop只需要一秒鐘即可完成：

const reduceLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const sum = await fruitsToGet.reduce(async (promisedSum, fruit) => {
    const numFruit = await fruitBasket[fruit];
    const sum = await promisedSum;
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

圖片描述

這是因為reduce可以在等待迴圈的下一個迭代之前觸發所有三個getNumFruit promise。然而，這個方法有點令人困惑，因為你必須注意等待的順序。

在reduce中使用wait最簡單(也是最有效)的方法是

  1. 使用map返回一個promise 陣列
  2. 使用 await 等待處理結果
  3. 使用 reduce 對返回的結果進行處理

    const reduceLoop = async _ => {
    console.log('Start');

    const promises = fruitsToGet.map(getNumFruit);
    const numFruits = await Promise.all(promises);
    const sum = numFruits.reduce((sum, fruit) => sum + fruit);

    console.log(sum)
    console.log('End')
    }

這個版本易於閱讀和理解，需要一秒鐘來計算水果總數。

圖片描述

從上面看出來什麼

  1. 如果你想連續執行await呼叫，請使用for迴圈(或任何沒有回撥的迴圈)。
  2. 永遠不要和forEach一起使用await，而是使用for迴圈(或任何沒有回撥的迴圈)。
  3. 不要在 filter 和 reduce 中使用 await，如果需要，先用 map 進一步驟處理，然後在使用 filter 和 reduce 進行處理。

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