关于javascript:拾遗记3-AsyncAwait执行时机

前置常识

想要理解Async/Await关键字外部是怎么运行的？在什么机会运行？须要提前理解js异步编程，宏工作、微工作概念。

js异步编程

浏览器是多线程的，其蕴含如下多个线程：

• js主引擎
• ajax申请线程。
• DOM解决线程。
• 定时工作线程。
• 其余线程。

咱们通常所说javascript是单线程的指的是js主引擎，其负责js代码的解释，预处理和执行。js主引擎保护一个执行栈，会依照程序顺次执行放入执行栈中的代码。如果某段代码执行工夫过长，那么残余代码会期待。

console.log('excute start')
const date = new Date()
while (new Date() - date < 3000) {
    // 模仿阻塞执行栈3秒
    console.log('waiting')
}
// 3秒后才会执行
console.log('excute end')

然而，当咱们在js代码中调用浏览器其余的api（如定时工作）时，js主引擎就会执行异步操作，执行栈中的其余工作会继续执行，不必期待异步操作实现。

console.log('excute start')
setTimeout(() => {
    // 3秒后立刻执行
    console.log('async excute')
}, 3000);
// 立刻执行，不必期待3秒
console.log('excute end')

那么js主引擎怎么晓得异步操作执行结束呢？除了执行栈，还存在一个音讯队列。其余api执行完异步操作后，会将回调事件放入音讯队列中。当执行栈中的工作全副执行结束后，js主引擎会去查看音讯队列中是否有工作，如果有工作，就会取出最开始的工作将其放入执行栈中，执行栈会立刻执行该工作。

js代码执行过程就是执行栈顺次执行代码，执行实现后去音讯队列中取出工作放入执行栈继续执行，这个过程会一直的反复，也就形成Event Loop（事件循环）。

咱们通常应用回调函数来作为异步工作执行实现后执行的事件，然而当回调函数嵌套过深就会造成回调天堂，重大影响代码的可读性。

ajax('ajax1', function () {
    ajax('ajax2', function () {
        ajax('ajax3', function () {
            ajax('ajax4', function () {
                // ....
            })
        })
    })
})

为了解决回调函数嵌套导致的回调天堂问题，ES2015提出了Promise计划，Promise通过链式调用让回调函数扁平化，缩小了回调嵌套。

new Promise(resolve => {
    ajax('ajax1', function (data) {
        resolve(data)
    })
}).then(value => {
    return new Promise(resolve => {
        ajax('ajax2', function (data) {
            resolve(data)
        })
    })
}).then(value => {
    return new Promise(resolve => {
        ajax('ajax3', function (data) {
            resolve(data)
        })
    })
})

同时，ES中还蕴含Generator生成器，其配合执行器co函数也能够解决回调函数嵌套问题。

function* main() {
    const v1 = yield new Promise(resolve => {
        setTimeout(() => {
            resolve('promise 1')
        }, 1000);
    })
    console.log(v1)
    const v2 = yield new Promise(resolve => {
        setTimeout(() => {
            resolve('promise 2')
        }, 1000);
    })
    console.log(v2)
}
// 执行器
function co(gen) {
    let generator = gen()
    function handleResult(result) {
        if (result.done) return
        else {
            result.value.then((value) => {
                handleResult(generator.next(value))
            }, err => {
                console.log(err)
            })
        }
    }
    handleResult(generator.next())
}

// 执行
co(main)

为了更进一步简化异步编程语法，ES2017提出Async/Await语法糖，其本质就是包装了Generator生成器。

async function main() {
    let v1 = await new Promise(resolve => {
        setTimeout(() => {
            resolve('async excute 1')
        }, 1000);
    })
    console.log(v1)
    let v2 = await new Promise(resolve => {
        setTimeout(() => {
            resolve('async excute 2')
        }, 1000);
    })
    console.log(v2)
}
// 执行
main()

如果揭开语法糖，其相当于

function* main() {
    let v1 = yield new Promise(resolve => {
        setTimeout(() => {
            resolve('async excute 1')
        }, 1000);
    })
    console.log(v1)
    let v2 = yield new Promise(resolve => {
        setTimeout(() => {
            resolve('async excute 2')
        }, 1000);
    })
    console.log(v2)
}

宏工作vs微工作

宏工作和微工作能够了解为异步工作的进一步细分，只不过执行机会不同，当某个宏工作执行结束之后，会查找微工作音讯队列中是否存在微工作，如果有，那么就执行所有微工作，而后再执行下一个宏工作。
上面是盗用的一张执行逻辑图：

常见的生成宏工作的有：setTimeout（等同延迟时间下，setTimeOut的优先级高于setImmediate），setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering。
常见的生成微工作的有：Promise，queueMicrotask。

setTimeout(() => {
    console.log('timeout')
}, 0)
new Promise(resolve => {
    resolve('promise')
}).then(v => {
    console.log(v)
})

上述代码中，因为Promise生成的是微工作，所有其早于setTimeout生成的宏工作，因而先输入promise，再输入timeout。

宏工作和微工作的执行过程能够用上面的代码简要阐明：

// 事件循环, 主线程
while (macroQueue.waitForMessage()) {
    // 1. 执行完调用栈上以后的宏工作(同步工作)
    // call stack
    // 2. 遍历微工作队列，把微工作队里上的所有工作都执行结束(清空微工作队列)
    // 微工作又能够往微工作队列中增加微工作
    for (let i = 0; i < microQueue.length; i++) {
        // 获取并执行下一个微工作(先进先出)
        microQueue[i].processNextMessage()
    }
    
    // 3. 渲染（渲染线程）

    // 4. 从宏工作队列中取 一个 工作，进入下一个音讯循环
    macroQueue.processNextMessage();
}

Async/Await

下面讲过，Async/Await是为解决异步回调提出的计划，其本质是对Generator生成器进行包装的语法糖。

• 如果async办法中没有await关键字，那么其就能够认为是一个一般的办法。

async function main() {
    console.log('await')
}
console.log('next')
main()
// 输入
// await
// next

• 如果await关键字前面是一个Promise对象，那么相当于在Promise对象中注入了then解决办法承受异步操作返回值，开启一个微工作，因而会先输入next，再输入await。

async function main() {
    const v =await new Promise(resolve => {
        resolve('await')
    })
    console.log(v)
}
main()
console.log('next')
// 输入
// next
// await

• 如果await关键字前面的Promise对象中没有执行resolve办法，就会导致Promise始终处在pending状态，无奈执行then办法，因而await前面的代码不会执行，因而下例中的console.log(v)不会执行。

async function main() {
    const v = await new Promise(resolve => { })
    console.log(v)
}
main()
console.log('next')
// 输入
// next

• 如果await关键字前面是一个非Promise的一般数据，那么其相当于执行Promise.resolve()。

async function main() {
    const v = await 'await'
    console.log(v)
}
main()
console.log('next')
// 输入
// next
// await

// 相当于
async function main() {
    const v = await Promise.resolve('await')
    console.log(v)
}