关于javascript:javascript高级程序设计学习笔记-113异步函数

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异步函数

  • ES8 新增异步函数(async/await),是 ES6 期约模式在 ECMAScript 函数中的利用
  • 同步形式的代码执行异步

相干代码 →

异步函数

  • ES8 对函数进行了扩大,新增 2 个关键字 asyncawait

async

  • async关键字用于申明异步函数,可用在 函数申明 函数表达式 箭头函数 办法
async function foo() {} // 用在函数申明
let bar = async function () {} // 用在函数表达式
let baz = async () => {} // 用在箭头函数
class Qux {async qux() {} // 用在办法}
  • async关键字让函数具备 异步个性 ,代码仍 同步求值,参数或闭包也具备一般 JS 函数的失常行为
async function foo() {console.log(1)
}
foo()
console.log(2)
/* 
  1,foo()函数先被求值
  2
*/
  • 异步函数 return 返回的值,会被 Promise.resolve() 包装成期约对象,调用异步函数 始终返回该期约对象

    • return 关键字返回的是实现 thenable 接口的对象(callback、期约),该对象由提供给 then() 的处理程序 解包
    • return 关键字返回的是惯例的值,返回值被当作 已解决的期约 (无return 关键字,返回值被当作 undefined)
async function foo() {return 'foo' // 返回原始值}
console.log(foo()) // Promise {<fulfilled>: "foo"},被当作已解决的期约
foo().then((result) => console.log(result)) // 'foo'

async function bar2() {return ['bar'] // 返回没有实现 thenable 接口的对象
}
console.log(bar2()) // Promise {<fulfilled>: ['bar']},被当作已解决的期约
bar2().then((result) => console.log(result)) // ['bar']

async function baz2() {
  const thenable = {then(callback) {callback('baz')
    },
  }
  return thenable // 返回实现了 thenable 接口的非期约对象
}
console.log(baz2()) // Promise {<pending>}
baz2().then((result) => console.log(result)) // 'baz',由 then()解包

async function qux() {return Promise.resolve('qux') // 返回解决的期约
}
console.log(qux()) // Promise {<pending>}
qux().then((result) => console.log(result)) // 'qux',由 then()解包

async function rejectQux() {return Promise.reject('qux') // 返回回绝的期约
}
console.log(rejectQux()) // Promise {<pending>}
rejectQux().then(null, (result) => console.log(result)) // 'qux',由 then()解包
// Uncaught (in promise) qux
rejectQux().catch((result) => console.log(result)) // 'qux',由 catch()解包
  • 异步函数中 抛出谬误 会返回 回绝的期约
async function foo() {console.log(1)
  throw 3
}
foo().catch((result) => console.log(result)) // 给返回的期约增加回绝处理程序
console.log(2)
/* 
  1,foo()函数先被求值
  2
  3
*/
  • 异步函数中 回绝期约的谬误(非“返回回绝的期约”)不会被异步函数捕捉
async function foo() {Promise.reject(3) // 回绝的期约(非返回)}
foo().catch((result) => console.log(result)) // catch()办法捕捉不到
// Uncaught (in promise) 3,浏览器音讯队列捕捉

await

  • 应用 await 关键字能够 暂停 异步函数代码执行,期待期约解决
let p = new Promise((resolve, reject) => {setTimeout(resolve, 1000, 3)
})
p.then((x) => console.log(x)) // 3

// 用 async/await 重写
async function foo() {let p = new Promise((resolve, reject) => {setTimeout(resolve, 1000, 3)
  })
  console.log(await p)
}
foo() // 3
  • await会尝试 解包 对象的值(与 yield 相似),而后将该值传给表达式,而后异步复原执行异步函数
async function foo() {console.log(await Promise.resolve('foo')) // 将期约解包,再将值传给表达式
}
foo()

async function bar2() {return await Promise.resolve('bar')
}
bar2().then((res) => console.log(res)) // 'bar'

async function baz2() {await new Promise((resolve, reject) => {setTimeout(resolve, 1000)
  })
  console.log('baz')
}
baz2() // 'baz'(1000 毫秒后)
  • await依据期待的值,执行不同的操作

    • 若期待的值是实现 thenable 接口的对象(callback、期约),该对象由 await解包
    • 若期待的值是惯例值,该值被当作 已解决的期约 (而后再由await 来解包)
async function foo() {console.log(await 'foo') // 期待原始值,被当作已解决的期约 Promise.resolve('foo'),再由 await 解包
}
foo() // 'foo'

async function bar2() {console.log(await ['bar']) // 期待值是没有实现 thenable 接口的对象,被当作已解决的期约再由 await 解包
}
bar2() // ["bar"]

async function baz2() {
  const thenable = {then(callback) {callback('baz')
    },
  }
  console.log(await thenable) // 期待值是实现了 thenable 接口的非期约对象,由 await 解包
}
baz2() // 'baz'

async function qux() {console.log(await Promise.resolve('qux')) // 期待值是解决的期约
}
qux() // 'qux'
  • 期待会 抛出谬误 的同步操作,会返回 回绝的期约
async function foo() {console.log(1)
  await (() => {throw 3 // 抛出谬误的同步操作})()}
foo().catch((result) => console.log(result)) // 给返回的期约增加回绝处理程序
console.log(2)
/* 
  1
  2
  3
*/
  • 回绝的期约 应用 await,会 开释 谬误值(将回绝期约返回)
async function foo() {console.log(1)
  await Promise.reject(3) // 对回绝的期约应用 await,将其返回(后续代码不再执行)console.log(4) // 不执行
}
foo().catch((result) => console.log(result)) // 给返回的期约增加回绝处理程序
console.log(2)
/* 
  1
  2
  3
*/

await 的限度

  • 必须 异步函数 中应用
  • 不能 在顶级上下文(如 <script> 标签或模块)中应用
  • 能够 定义并立刻调用 异步函数
  • 异步函数的特质 不会扩大到嵌套函数
async function foo() {console.log(await Promise.resolve(3)) // 必须在异步函数中应用
}
foo() // 3
;(async function () {console.log(await Promise.resolve(3)) // 3,立刻调用的异步函数表达式
})()

const syncFn = async () => {console.log(await Promise.resolve(3)) // 在箭头函数中应用,箭头函数前一样要加 async
}
syncFn() // 3

function foo() {// console.log(await Promise.resolve(3)) // 不容许在同步函数中应用
}

async function foo() {// function bar() {//   console.log(await Promise.resolve(3)) // 谬误:异步函数不会扩大到嵌套函数
  // }
  async function bar() {console.log(await Promise.resolve(3)) // 须要在 bar 前加 async
  }
}

进行和复原执行

  • async/await真正起作用的是 awaitasync 只是标识符)

    • JS 在运行时碰到 await 关键字,会 记录 在哪里暂停执行
    • 等到 await 左边的值能够用 时,JS 向音讯队列推送工作,该工作 复原异步函数的执行
    • 即便 await 左边跟着一个立刻可用的值,函数也会暂停,且其余部分会被 异步求值
// async 只是标识符
async function foo() {console.log(2)
}
console.log(1)
foo()
console.log(3)
/* 
  1
  2
  3
*/

// 遇到 await -> 记录暂停 -> await 左边的值可用 -> 复原执行异步函数
async function foo() {console.log(2)
  await null // 暂停,且后续操作变为异步
  // 为立刻可用的值 null 向音讯队列中增加一个工作
  console.log(4)
}
console.log(1)
foo()
console.log(3)
/* 
  1
  2
  3
  4
*/
  • 如果 await 前面是一个期约,则 会有两个工作被增加到音讯队列 并被 异步求值

    • 第一个工作 是期待期约的返回值,第二个工作 是拿到返回值后执行过程
    • tc39 对 await 前面是期约的状况做过 1 次批改,await Promise.resolve()不再生成 2 个异步工作,而只是 1 个
async function foo() {console.log(2)
  console.log(await Promise.resolve(8))
  console.log(9)
}

async function bar2() {console.log(4)
  console.log(await 6)
  console.log(7)
}

console.log(1)
foo()
console.log(3)
bar2()
console.log(5)
/*
  书本程序:1 2 3 4 5 6 7 8 9
  浏览器程序:1 2 3 4 5 8 9 6 7(tc39 做过 1 次批改)*/

异步函数策略

实现 sleep()

  • 能够利用异步函数实现相似 JAVAThread.sleep()的函数,在程序中退出 非阻塞的暂停
function sleep(delay) {return new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, delay)) // 设定提早,提早后返回一个解决的期约
}
async function foo() {const t0 = Date.now()
  await sleep(1500) // 暂停约 1500 毫秒
  console.log(Date.now() - t0)
}
foo() // 1507

利用平行执行

  • 按程序 期待 5 个随机的超时
async function randomDelay(id) {const delay = Math.random() * 1000 // 随机提早 0 -1000 毫秒
  return new Promise((resolve) =>
    setTimeout(() => {console.log(`${id} finished`)
      resolve()}, delay)
  )
}

async function foo() {const t0 = Date.now()
  await randomDelay(0)
  await randomDelay(1)
  await randomDelay(2)
  await randomDelay(3)
  await randomDelay(4)
  console.log(`${Date.now() - t0} ms elapsed`)
}
foo()
/* 
  0 finished
  1 finished
  2 finished
  3 finished
  4 finished
  3279 ms elapsed
*/

// 用 for 循环重写
async function foo() {const t0 = Date.now()
  for (let i = 0; i < 5; i++) {await randomDelay(i)
  }
  console.log(`${Date.now() - t0} ms elapsed`)
}
foo()
/* 
  0 finished
  1 finished
  2 finished
  3 finished
  4 finished
  3314 ms elapsed
*/
  • 不思考程序 时,能够先一次性初始化所有期约,别离期待后果(取得平行减速)
async function foo() {const t0 = Date.now()

  // 一次性初始化所有期约
  const p0 = randomDelay(0)
  const p1 = randomDelay(1)
  const p2 = randomDelay(2)
  const p3 = randomDelay(3)
  const p4 = randomDelay(4)

  // 别离期待后果,提早各不相同
  await p0
  await p1
  await p2
  await p3
  await p4

  console.log(`${Date.now() - t0} ms elapsed`)
}
foo()
/* 
  4 finished
  3 finished
  1 finished
  0 finished
  2 finished
  870 ms elapsed,大幅度降低总耗时
*/

// 用数组和 for 循环再次包装
async function foo() {const t0 = Date.now()
  const promises = Array(5)
    .fill(null)
    .map((item, i) => randomDelay(i))

  for (const p of promises) {await p}
  console.log(`${Date.now() - t0} ms elapsed`)
}
foo()
/* 
  1 finished
  3 finished
  0 finished
  4 finished
  2 finished
  806 ms elapsed
*/
  • 只管期约未按程序执行,但 await 按程序 收到每个期约的值
async function randomDelay(id) {const delay = Math.random() * 1000 // 随机提早 0 -1000 毫秒
  return new Promise((resolve) =>
    setTimeout(() => {console.log(`${id} finished`)
      resolve(id)
    }, delay)
  )
}
async function foo() {const t0 = Date.now()
  const promises = Array(5)
    .fill(null)
    .map((item, i) => randomDelay(i))

  for (const p of promises) {console.log(`awaited ${await p}`)
  }
  console.log(`${Date.now() - t0} ms elapsed`)
}
foo()
/* 
  1 finished
  4 finished
  0 finished
  awaited 0
  awaited 1
  2 finished
  awaited 2
  3 finished
  awaited 3
  awaited 4
  833 ms elapsed
*/

串行执行期约

  • 应用 async/await期约连锁
function addTwo(x) {return x + 2}
function addThree(x) {return x + 3}
function addFive(x) {return x + 5}
async function addTen(x) {for (const fn of [addTwo, addThree, addFive]) {x = await fn(x)
  }
  return x
}
addTen(9).then((res) => console.log(res)) // 19
  • 将函数改成异步函数,返回期约
async function addTwo(x) {return x + 2}
async function addThree(x) {return x + 3}
async function addFive(x) {return x + 5}
addTen(9).then((res) => console.log(res)) // 19

栈追踪与内存治理

  • 超时解决执行 回绝期约 时,错误信息蕴含 嵌套函数的标识符 (被调用以创立最初期约实例的函数)栈追踪信息中不应该看到这些 曾经返回 的函数

    • JS 引擎会在创立期约时,尽可能保留残缺的调用栈,抛出谬误时栈追踪信息会占用内存,带来一些计算和存储老本
function fooPromiseExecutor(resolve, reject) {setTimeout(reject, 1000, 'bar')
}
function foo() {new Promise(fooPromiseExecutor)
}
foo()
/* 
  Uncaught (in promise) bar
  setTimeout (async) // 错误信息蕴含嵌套函数的标识符
  fooPromiseExecutor // fooPromiseExecutor 函数已返回,不应该在栈追踪信息中看到
  foo
*/
  • 换成异步函数,曾经 返回的函数不会呈现在错误信息中,嵌套函数(在内存)中存储指向蕴含函数的指针,不会带来额定的耗费
async function foo() {await new Promise(fooPromiseExecutor)
}
foo()
/* 
  Uncaught (in promise) bar
  foo
  async function (async)
  foo
*/

总结 & 问点

  • async 关键字的用法是什么?依据函数内返回值的不同,异步函数的返回值有哪些状况?
  • await 关键字的用法是什么?依据期待值的不同,调用异步函数有哪些状况?其应用有哪些限度?
  • JS 运行时遇到 await 关键字会怎么?函数的其余部分会在何时复原执行?
  • 写一段代码,用异步函数实现在程序中退出非阻塞的暂停
  • 写一段代码,用异步函数平行执行多个期约,随机设定这些期约的提早,并计算期约全副实现后的应用的工夫
  • 写一段代码,用异步函数做期约连锁
正文完
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