async 函数的含义和用法

本文是《深入掌握 ECMAScript 6 异步编程》系列文章的最后一篇。

一、终极解决

异步操作是 JavaScript 编程的麻烦事,麻烦到一直有人提出各种各样的方案,试图解决这个问题。

从最早的回调函数,到 Promise 对象,再到 Generator 函数,每次都有所改进,但又让人觉得不彻底。它们都有额外的复杂性,都需要理解抽象的底层运行机制。

异步I/O不就是读取一个文件吗,干嘛要搞得这么复杂?异步编程的最高境界,就是根本不用关心它是不是异步。

async 函数就是隧道尽头的亮光,很多人认为它是异步操作的终极解决方案。

二、async 函数是什么?

一句话,async 函数就是 Generator 函数的语法糖。

前文有一个 Generator 函数,依次读取两个文件。

var fs = require('fs'); var readFile = function (fileName){ return new Promise(function (resolve, reject){ fs.readFile(fileName, function(error, data){ if (error) reject(error); resolve(data); }); }); }; var gen = function* (){ var f1 = yield readFile('/etc/fstab'); var f2 = yield readFile('/etc/shells'); console.log(f1.toString()); console.log(f2.toString()); };

写成 async 函数,就是下面这样。

var asyncReadFile = async function (){ var f1 = await readFile('/etc/fstab'); var f2 = await readFile('/etc/shells'); console.log(f1.toString()); console.log(f2.toString()); };

一比较就会发现,async 函数就是将 Generator 函数的星号(*)替换成 async,将 yield 替换成 await,仅此而已。

三、async 函数的优点

async 函数对 Generator 函数的改进,体现在以下三点。

(1)内置执行器。 Generator 函数的执行必须靠执行器,所以才有了 co 函数库,而 async 函数自带执行器。也就是说,async 函数的执行,与普通函数一模一样,只要一行。

var result = asyncReadFile();

(2)更好的语义。 async 和 await,比起星号和 yield,语义更清楚了。async 表示函数里有异步操作,await 表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。

(3)更广的适用性。 co 函数库约定,yield 命令后面只能是 Thunk 函数或 Promise 对象,而 async 函数的 await 命令后面,可以跟 Promise 对象和原始类型的值(数值、字符串和布尔值,但这时等同于同步操作)。

四、async 函数的实现

async 函数的实现,就是将 Generator 函数和自动执行器,包装在一个函数里。

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

所有的 async 函数都可以写成上面的第二种形式,其中的 spawn 函数就是自动执行器。

下面给出 spawn 函数的实现,基本就是前文自动执行器的翻版。

function spawn(genF) { return new Promise(function(resolve, reject) { var gen = genF(); function step(nextF) { try { var 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); }); }); }

async 函数是非常新的语法功能,新到都不属于 ES6,而是属于 ES7。目前,它仍处于提案阶段,但是转码器 Babel 和 regenerator 都已经支持,转码后就能使用。

五、async 函数的用法

同 Generator 函数一样,async 函数返回一个 Promise 对象,可以使用 then 方法添加回调函数。当函数执行的时候,一旦遇到 await 就会先返回,等到触发的异步操作完成,再接着执行函数体内后面的语句。

下面是一个例子。

async function getStockPriceByName(name) { var symbol = await getStockSymbol(name); var stockPrice = await getStockPrice(symbol); return stockPrice; } getStockPriceByName('goog').then(function (result){ console.log(result); });

上面代码是一个获取股票报价的函数,函数前面的async关键字,表明该函数内部有异步操作。调用该函数时,会立即返回一个Promise对象。

下面的例子,指定多少毫秒后输出一个值。

function timeout(ms) { return new Promise((resolve) => { setTimeout(resolve, ms); }); } async function asyncPrint(value, ms) { await timeout(ms); console.log(value) } asyncPrint('hello world', 50);

上面代码指定50毫秒以后,输出"hello world"。

六、注意点

await 命令后面的 Promise 对象,运行结果可能是 rejected,所以最好把 await 命令放在 try...catch 代码块中。

async function myFunction() { try { await somethingThatReturnsAPromise(); } catch (err) { console.log(err); } } // 另一种写法 async function myFunction() { await somethingThatReturnsAPromise().catch(function (err){ console.log(err); }); }

await 命令只能用在 async 函数之中,如果用在普通函数,就会报错。

async function dbFuc(db) { let docs = [{}, {}, {}]; // 报错 docs.forEach(function (doc) { await db.post(doc); }); }

上面代码会报错,因为 await 用在普通函数之中了。但是,如果将 forEach 方法的参数改成 async 函数,也有问题。

async function dbFuc(db) { let docs = [{}, {}, {}]; // 可能得到错误结果 docs.forEach(async function (doc) { await db.post(doc); }); }

上面代码可能不会正常工作,原因是这时三个 db.post 操作将是并发执行,也就是同时执行,而不是继发执行。正确的写法是采用 for 循环。

async function dbFuc(db) { let docs = [{}, {}, {}]; for (let doc of docs) { await db.post(doc); } }

如果确实希望多个请求并发执行,可以使用 Promise.all 方法。

async function dbFuc(db) { let docs = [{}, {}, {}]; let promises = docs.map((doc) => db.post(doc)); let results = await Promise.all(promises); console.log(results); } // 或者使用下面的写法 async function dbFuc(db) { let docs = [{}, {}, {}]; let promises = docs.map((doc) => db.post(doc)); let results = []; for (let promise of promises) { results.push(await promise); } console.log(results); }

(完)

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