非同步程式設計新方式async/await

爐火糖粥、發表於2020-10-15

一、前言

  實際上對async/await並不是很陌生,早在阮大大的ES6教程裡面就接觸到了,但是一直處於理解並不熟練使用的狀態,於是決定重新學習並且總結一下,寫了這篇博文。如果文中有錯誤的地方還請各位批評指正!

二、介紹async/await

  1.async/await 是非同步程式碼的新方式

  2.async/await 基於 Promise 實現

  3.async/await使得非同步程式碼更像同步程式碼

  4.await 只能用在 async 函式中,不能用在普通函式中 await 關鍵字後面必須跟 Promise 物件 函式執行到 await 後,Promise 函式執行完畢,但因為 Promise 內部一般都是非同步函式,所以事件迴圈會一直 等待,直到事件輪詢檢查到 Promise 有了狀態 resolve 或 reject 才重新執行這個函式後面的內容

三、特點

  async函式ES2017標準引入的語法,是Generator函式的語法糖,因此其相對於Generator函式,具有以下基本特點。

   內建執行器: 使用async函式可以像使用普通函式一樣,直接呼叫即可執行。不用像Generator函式一樣使用co模組來實現流程控制。

   語義化更強: async關鍵字表示是一個非同步的函式,await表示需要等待執行。相對於yield表示式,語義化更強。

   返回值是Promise: async函式返回值是Promise物件,這比Generator函式的返回值是Iterator物件方便多了,可以使用then方法來指定下一步的操作。

四、基本用法

  1.async函式的返回值 

    async函式返回一個 Promise 物件,async函式內部return語句返回的值,會成為then方法回撥函式的引數。當函式執行的時候,一旦遇到await就會先返回,等到非同步操作完成,再接著執行函式體內後面的語句。

async function f() {
  return 'hello world';
}

f().then(v => console.log(v))
// "hello world"

    上面程式碼中,函式f內部return命令返回的值,會被then方法回撥函式接收到。

    async函式內部丟擲錯誤,會導致返回的 Promise 物件變為reject狀態。丟擲的錯誤物件會被catch方法回撥函式接收到。

async function f() {
  throw new Error('出錯了');
}

f().then(
  v => console.log('resolve', v),
  e => console.log('reject', e)
)
//reject Error: 出錯了

  2.Promise的狀態變化

    async函式返回的 Promise 物件,必須等到內部所有await命令後面的 Promise 物件執行完,才會發生狀態改變,除非遇到return語句或者丟擲錯誤。也就是說,只有async函式內部的非同步操作執行完,才會執行then方法指定的回撥函式。

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

    上面程式碼中,函式getTitle內部有三個操作:抓取網頁、取出文字、匹配頁面標題。只有這三個操作全部完成,才會執行then方法裡面的console.log。

  3.await命令

    如果await命令後面是一個 Promise 物件,返回該物件的結果。如果不是 Promise 物件,就直接返回對應的值。

async function f() {
  // 等同於
  // return 123;
  return await 123;
}

f().then(v => console.log(v))
// 123

    如果await命令後面是一個thenable物件(即定義了then方法的物件),那麼await會將其等同於 Promise 物件。

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命令後面的 Promise 物件變為reject狀態,則reject的引數會被catch方法的回撥函式接收到。

async function f() {
  await Promise.reject('出錯了');
}

f()
.then(v => console.log(v))
.catch(e => console.log(e))
// 出錯了

    任何一個await語句後面的 Promise 物件變為reject狀態,那麼整個async函式都會中斷執行。

async function f() {
  await Promise.reject('出錯了');
  await Promise.resolve('hello world'); // 不會執行
}

    為了避免一些不必要的麻煩,建議把await放入try—catch中

async function myFunction() {
  try {
    await somethingThatReturnsAPromise();
  } catch (err) {
    console.log(err);
  }
}
// 另一種寫法
async function myFunction() {
  await somethingThatReturnsAPromise()
  .catch(function (err) {
    console.log(err);
  });
}

  4.總結

    (1)async函式內部的非同步操作執行完,根據其執行的狀態,對應執行then或catch

    (2)遇到await就會先返回,等到非同步操作完成,再接著執行函式體內後面的語句。

    (3)任何一個await語句後面的 Promise 物件變為reject狀態,那麼整個async函式都會中斷執行。

五、實現原理

  async 函式的實現原理,就是將 Generator 函式和自動執行器,包裝在一個函式裡。【Generator可以理解為一個狀態機,內部封裝了很多狀態,同時返回一個迭代器Iterator物件。可以通過這個迭代器遍歷相關的值及狀態。 Generator的顯著特點是可以多次返回,每次的返回值作為迭代器的一部分儲存下來,可以被我們顯式呼叫。】

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

// 等同於

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

  所有的async函式都可以寫成上面的第二種形式,其中的spawn函式就是自動執行器。下面給出spawn函式的實現

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、注意事項

  1.await只能使用在async函式內部,在普通函式中使用會報錯

  2.任何一個await語句後面的 Promise 物件變為reject狀態,那麼整個async函式都會中斷執行。最好將其放入try—catch中

  3.在某些場景下並不適合使用await,會增加頁面互動時間,要合理利用

 

參考文件: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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