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关于javascript:ES9的新特性异步遍历Async-iteration

jiezi

简介

在 ES6 中，引入了同步 iteration 的概念，随着 ES8 中的 Async 操作符的援用，是不是能够在一异步操作中进行遍历操作呢？

明天要给大家讲一讲 ES9 中的异步遍历的新个性 Async iteration。

异步遍历

在解说异步遍历之前，咱们先回忆一下 ES6 中的同步遍历。

依据 ES6 的定义，iteration 次要由三局部组成：

  1. Iterable

先看下 Iterable 的定义：

interface Iterable {[Symbol.iterator]() : Iterator;}

Iterable 示意这个对象外面有可遍历的数据，并且须要实现一个能够生成 Iterator 的工厂办法。

  1. Iterator
interface Iterator {next() : IteratorResult;
}

能够从 Iterable 中构建 Iterator。Iterator 是一个相似游标的概念，能够通过 next 拜访到 IteratorResult。

  1. IteratorResult

IteratorResult 是每次调用 next 办法失去的数据。

interface IteratorResult {
    value: any;
    done: boolean;
}

IteratorResult 中除了有一个 value 值示意要获取到的数据之外，还有一个 done，示意是否遍历实现。

上面是一个遍历数组的例子：

> const iterable = ['a', 'b'];
> const iterator = iterable[Symbol.iterator]();
> iterator.next()
{value: 'a', done: false}
> iterator.next()
{value: 'b', done: false}
> iterator.next()
{value: undefined, done: true}

然而上的例子遍历的是同步数据，如果咱们获取的是异步数据，比方从 http 端下载下来的文件，咱们想要一行一行的对文件进行遍历。因为读取一行数据是异步操作，那么这就波及到了异步数据的遍历。

退出异步读取文件的办法是 readLinesFromFile，那么同步的遍历办法，对异步来说就不再实用了：

// 不再实用
for (const line of readLinesFromFile(fileName)) {console.log(line);
}

兴许你会想，咱们是不是能够把异步读取一行的操作封装在 Promise 中，而后用同步的形式去遍历呢？

想法很好，不过这种状况下，异步操作是否执行结束是无奈检测到的。所以办法并不可行。

于是 ES9 引入了异步遍历的概念：

  1. 能够通过 Symbol.asyncIterator 来获取到异步 iterables 中的 iterator。
  2. 异步 iterator 的 next() 办法返回 Promises 对象，其中蕴含 IteratorResults。

所以，咱们看下异步遍历的 API 定义：

interface AsyncIterable {[Symbol.asyncIterator]() : AsyncIterator;}
interface AsyncIterator {next() : Promise<IteratorResult>;
}
interface IteratorResult {
    value: any;
    done: boolean;
}

咱们看一个异步遍历的利用：

const asyncIterable = createAsyncIterable(['a', 'b']);
const asyncIterator = asyncIterable[Symbol.asyncIterator]();
asyncIterator.next()
.then(iterResult1 => {console.log(iterResult1); // {value: 'a', done: false}
    return asyncIterator.next();})
.then(iterResult2 => {console.log(iterResult2); // {value: 'b', done: false}
    return asyncIterator.next();})
.then(iterResult3 => {console.log(iterResult3); // {value: undefined, done: true}
});

其中 createAsyncIterable 将会把一个同步的 iterable 转换成一个异步的 iterable，咱们将会在上面一大节中看一下到底怎么生成的。

这里咱们次要关注一下 asyncIterator 的遍历操作。

因为 ES8 中引入了 Async 操作符，咱们也能够把下面的代码，应用 Async 函数重写：

async function f() {const asyncIterable = createAsyncIterable(['a', 'b']);
    const asyncIterator = asyncIterable[Symbol.asyncIterator]();
    console.log(await asyncIterator.next());
        // {value: 'a', done: false}
    console.log(await asyncIterator.next());
        // {value: 'b', done: false}
    console.log(await asyncIterator.next());
        // {value: undefined, done: true}
}

异步 iterable 的遍历

应用 for-of 能够遍历同步 iterable, 应用 for-await-of 能够遍历异步 iterable。

async function f() {for await (const x of createAsyncIterable(['a', 'b'])) {console.log(x);
    }
}
// Output:
// a
// b

留神,await 须要放在 async 函数中才行。

如果咱们的异步遍历中出现异常，则能够在 for-await-of 中应用 try catch 来捕捉这个异样：

function createRejectingIterable() {
    return {[Symbol.asyncIterator]() {return this;},
        next() {return Promise.reject(new Error('Problem!'));
        },
    };
}
(async function () { 
    try {for await (const x of createRejectingIterable()) {console.log(x);
        }
    } catch (e) {console.error(e);
            // Error: Problem!
    }
})();

同步的 iterable 返回的是同步的 iterators，next 办法返回的是 {value, done}。

如果应用 for-await-of 则会将同步的 iterators 转换成为异步的 iterators。而后返回的值被转换成为了 Promise。

如果同步的 next 自身返回的 value 就是 Promise 对象，则异步的返回值还是同样的 promise。

也就是说会把：Iterable<Promise<T>> 转换成为 AsyncIterable<T> , 如上面的例子所示：

async function main() {
    const syncIterable = [Promise.resolve('a'),
        Promise.resolve('b'),
    ];
    for await (const x of syncIterable) {console.log(x);
    }
}
main();

// Output:
// a
// b

下面的例子将同步的 Promise 转换成异步的 Promise。

async function main() {for await (const x of ['a', 'b']) {console.log(x);
    }
}
main();

// Output:
// c
// d

下面的例子将同步的常量转换成为 Promise。能够看到两者的后果是一样的。

异步 iterable 的生成

回到下面的例子，咱们应用 createAsyncIterable(syncIterable) 将 syncIterable 转换成了 AsyncIterable。

咱们看下这个办法是怎么实现的：

async function* createAsyncIterable(syncIterable) {for (const elem of syncIterable) {yield elem;}
}

下面的代码中，咱们在一个一般的 generator function 后面加上 async，示意的是异步的 generator。

对于一般的 generator 来说，每次调用 next 办法的时候，都会返回一个 object {value,done}，这个 object 对象是对 yield 值的封装。

对于一个异步的 generator 来说，每次调用 next 办法的时候，都会返回一个蕴含 object {value,done} 的 promise 对象。这个 object 对象是对 yield 值的封装。

因为返回的是 Promise 对象，所以咱们不须要期待异步执行的后果实现，就能够再次调用 next 办法。

咱们能够通过一个 Promise.all 来同时执行所有的异步 Promise 操作：

const asyncGenObj = createAsyncIterable(['a', 'b']);
const [{value:v1},{value:v2}] = await Promise.all([asyncGenObj.next(), asyncGenObj.next()]);
console.log(v1, v2); // a b

在 createAsyncIterable 中，咱们是从同步的 Iterable 中创立异步的 Iterable。

接下来咱们看下如何从异步的 Iterable 中创立异步的 Iterable。

从上一节咱们晓得，能够应用 for-await-of 来读取异步 Iterable 的数据，于是咱们能够这样用：

async function* prefixLines(asyncIterable) {for await (const line of asyncIterable) {yield '>' + line;}
}

在 generator 一文中，咱们讲到了在 generator 中调用 generator。也就是在一个生产器中通过应用 yield* 来调用另外一个生成器。

同样的，如果是在异步生成器中，咱们能够做同样的事件：

async function* gen1() {
    yield 'a';
    yield 'b';
    return 2;
}
async function* gen2() {const result = yield* gen1(); 
        // result === 2
}

(async function () {for await (const x of gen2()) {console.log(x);
    }
})();
// Output:
// a
// b

如果在异步生成器中抛出异样，这个异样也会被封装在 Promise 中：

async function* asyncGenerator() {throw new Error('Problem!');
}
asyncGenerator().next()
.catch(err => console.log(err)); // Error: Problem!

异步办法和异步生成器

异步办法是应用 async function 申明的办法，它会返回一个 Promise 对象。

function 中的 return 或 throw 异样会作为返回的 Promise 中的 value。

(async function () {return 'hello';})()
.then(x => console.log(x)); // hello

(async function () {throw new Error('Problem!');
})()
.catch(x => console.error(x)); // Error: Problem!

异步生成器是应用 async function * 申明的办法。它会返回一个异步的 iterable。

通过调用 iterable 的 next 办法，将会返回一个 Promise。异步生成器中 yield 的值会用来填充 Promise 的值。如果在生成器中抛出了异样，同样会被 Promise 捕捉到。

async function* gen() {yield 'hello';}
const genObj = gen();
genObj.next().then(x => console.log(x));
    // {value: 'hello', done: false}

本文作者：flydean 程序那些事

本文链接：http://www.flydean.com/es9-async-iteration/

本文起源：flydean 的博客

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