从js来聊聊异步编程

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文章的目的

揭开 go 的 gorouter,c# 的 async/await 等 使用同步的写法写异步代码的神秘面纱 , 证明其本质就是一个语法糖

为什么使用 js 来讲异步编程

因为 js 可以通过编程语言自己的语法特性, 实现 async/await 语法

js 异步最底层写法 promise

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {xxxxx. 异步 IO 操作 ((res)=>{if(res 成功){resolve(res)
      }else{reject(res)
      }
  })
});

promise 出入的回调函数有一定的要求

  • resolve 函数的作用是，将 Promise 对象的状态从“未完成”变为“成功”（即从 pending 变为 resolved），在异步操作成功时调用，并将异步操作的结果，作为参数传递出去
  • reject 函数的作用是，将 Promise 对象的状态从“未完成”变为“失败”（即从 pending 变为 rejected），在异步操作失败时调用，并将异步操作报出的错误，作为参数传递出去。

Promise 实例生成以后，可以用 then 方法分别指定 resolved 状态和 rejected 状态的回调函数 (处理返回的结果)。

promise.then(function(value) {// success}, function(error) {// failure});

引申 - 注意: promise 对象在 js 中非常特殊, 比如下面的例子 

const p1 = new Promise(function (resolve, reject) {setTimeout(() => reject(new Error('fail')), 3000)
})

const p2 = new Promise(function (resolve, reject) {setTimeout(() => resolve(p1), 1000)
})
p2
  .then(result => console.log(result))
  .catch(error => console.log(error))

这个的结果是 failt 因为 p2 中 resolve 返回一个 promise 对象, 这个操作将会导致 p2 的状态升级成 p1 的状态 (标准)

promise 的 then 链式写法

promise then 方法将会返回一个 promise, 所以 js 支持链式异步 

var getJSON = function (url, callback) {var promise = new Promise(function (resolve, reject) {var client = new XMLHttpRequest();
        client.open("GET", url);
        client.onreadystatechange = handler;//readyState 属性的值由一个值变为另一个值时，都会触发 readystatechange 事件
        client.responseType = "json";
        client.setRequestHeader("Accept", "application/json");
        client.send();

        function handler() {if (this.readyState !== 4) {return;}
            if (this.status === 200) {callback(this.response);
                resolve(this.response);
            } else {reject(new Error(this.statusText))
            }
        };
    });
    return promise;
};
getJSON("./e2e-tests/get.json", function (resp) {console.log("get:" + resp.name);
}).then(function (json) {getJSON("./e2e-tests/get2.json", function (resp) {console.log("get2:" + resp.name);
    })
}).catch(function (error) {console.log("error1：" + error);
});

promise 异常捕获 

p.then((val) => console.log('fulfilled:', val))
  .catch((err) => console.log('rejected', err));

// 等同于
p.then((val) => console.log('fulfilled:', val))
  .then(null, (err) => console.log("rejected:", err));

这个异常捕获和 java 相同, 捕获在 eventLoop 中产生的异常

注意一点这个异常和 java 的 try catch 是不同的, 如果产生了异常将不会在主线程中显示出来

promise 的 finally

这个和 java 的异常体系相同,finally 无关状态, 最后都会执行 

Promise.resolve(2).finally(() => {})

更加方便的编写异步使用 Promise.resolve(xxx)

Promise.resolve('foo')
// 等价于
new Promise(resolve => resolve('foo'))

注意: promise 异步化结果只能在回调函数中获得, 如果异步的操作太多, 将会调至调用链路过长

如何解决 js 的 promise 异步编程的问题?

promise 写法有什么问题? —- 调用链路过长

比如: 使用 promise 实现 异步 ajax 请求 

var getJSON = function (url, callback) {var promise = new Promise(function (resolve, reject) {var client = new XMLHttpRequest();
        client.open("GET", url);
        client.onreadystatechange = handler;//readyState 属性的值由一个值变为另一个值时，都会触发 readystatechange 事件
        client.responseType = "json";
        client.setRequestHeader("Accept", "application/json");
        client.send();
        function handler() {if (this.readyState !== 4) {return;}
            if (this.status === 200) {callback(this.response);
                resolve(this.response);
            } else {reject(new Error(this.statusText))
            }
        };
    });
    return promise;
};
getJSON("./e2e-tests/get.json", function (resp) {console.log("get:" + resp.name);
}).then(function (json) {getJSON("./e2e-tests/get2.json", function (resp) {console.log("get2:" + resp.name);
    })
}).catch(function (error) {console.log("error1：" + error);
});

调用链太长, 不停的 promise 调用

js 如何解决回调地狱 — 同步方法写异步

解决方法 使用 js 的协程 –Generator

generator:js 的特殊语法, 使用 yield 关键字将函数分块了, 然后可以使用遍历器手动控制执行

例子:

function * gen(){
    let a= 123;
    let b = yield a;
    let c = yield a+b;
    return a+b+c;
}

let start = gen();

console.log(start.next());
console.log(start.next(2));
console.log(start.next(3));

本质上是函数分片

js 在每次 yield 的时候都会获得当前位置的表达式, 然后再手动的嵌入就可以实现分片控制的效果了

怎么用 generator 实现异步化呢 — yield 配合 promise 实现异步

看一下这个方法 

function* asyncFn(value) {let a = yield promiseOne(value);
    let b = yield promiseTwo(a);
    return a + b;
}

想让他能异步执行, 只要能让前一个 promise 的结果是下一个 promise 的输入就可以了

这里有两种写法

写法一

递归方程: f(最终结果) = f(到目前的结果)+f(接下来执行的结果)

function promiseOne(xxx) {return new Promise((res, rej) => {res(xxx + 1);
    })
}
function promiseTwo(xxx) {return new Promise((res, rej) => {res(xxx + 1);
    })
}
function* asyncFn(value) {let a = yield promiseOne(value);
    let b = yield promiseTwo(a);
    return a + b;
}
function runAsync(fn,value) {let item = fn.next(value);
    return new Promise((res, rej) => {if (!item.done) {if (item.value instanceof Promise) {item.value.then((re)=>{runAsync(fn,re).then(res);
                })
            } else {runAsync(fn,fn.valueOf()).then(res);
            }
        } else {res(item.value);// 这个 res 方法其实是所有人的 res 方法
        }
    })
}
runAsync(asyncFn(12)).then(res=>{console.log(res);
});

co 工具包的写法 

function run (gen) {gen = gen()
  return next(gen.next())
  function next ({done, value}) {
    return new Promise(resolve => {if (done) { // finish
       resolve(value)
     } else { // not yet
       value.then(data => {next(gen.next(data)).then(resolve)
       })
     }
   })
  }
}
function getRandom () {
  return new Promise(resolve => {setTimeout(_ => resolve(Math.random() * 10 | 0), 1000)
  })
}
function * main () {let num1 = yield getRandom()
  let num2 = yield getRandom()
 
  return num1 + num2
}
run(main).then(data => {console.log(`got data: ${data}`);
})

写法二

递归方程 f(最终结果) = f(之前所有的结果)+f(最后一步的结果)

// 同步方式写异步
function asyncRun(resf, fn, value) {let a = fn(value);
    go(value);
    function go(value) {let next = a.next(value);
        if (!next.done) {if (next.value instanceof Promise) {next.value.then((res) => {go(res);
                });
            } else {return go(next.value);
            }
        } else {resf(next.value);
        }
    }
}
function* asyncFn(value) {let a = yield promiseOne(value);
    let b = yield promiseTwo(a);
    return a + b;
}
function show(item) {console.log(item)
}
asyncRun(show, asyncFn, 12);
function promiseOne(xxx) {return new Promise((res, rej) => {res(xxx + 1);
    })
}
function promiseTwo(xxx) {return new Promise((res, rej) => {res(xxx + 1);
    })
}

更简单的方法 async/await

上面复杂的代码如果变成 async/await 要怎么做呢

很简单 

// function* asyncFn(value) {//     let a = yield promiseOne(value);
//     let b = yield promiseTwo(a);
//     return a + b;
// }
function promiseOne(xxx) {return new Promise((res, rej) => {res(xxx + 1);
    })
}
function promiseTwo(xxx) {return new Promise((res, rej) => {res(xxx + 1);
    })
}
async function asyncFn(value) {let a = await promiseOne(value);
    let b = await promiseTwo(a);
    return a + b;
}
asyncFn(12).then((res)=>{console.log(res)
});

通过上面的例子, 我们可以发现其实 async/await 本质上其实是 generator 的一个语法糖

await 就是 yield , async 的作用就是将函数编程语法糖

如果背的话很简答两条规则:

  1. await 后面必须是 promise 函数
  2. async 标记过得函数执行后返回的 promise

通过这种方法就可以简单的实现异步了

正文完
eventloop 异步 异步编程
发表至： javascript
2019-05-31
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