nodejs基础教程之-异步编程promise/async/generator

1. 异步

所谓"异步"，简单说就是一个任务分成两段，先执行第一段，然后转而执行其他任务，等做好了准备，再回过头执行第二段,比如，有一个任务是读取文件进行处理，异步的执行过程就是下面这样。

这种不连续的执行，就叫做异步。相应地，连续的执行，就叫做同步。

2.高阶函数

函数作为一等公民，可以作为参数和返回值

2.1 可以用于批量生成函数

判断数据类型

let toString = Object.prototype.toString;
let isString = function (obj) {
  return toString.call(obj) == `[object String]`;
};
let isFunction = function (obj) {
  return toString.call(obj) == `[object Function]`;
};
let isType = function (type) {
  return function (obj) {
    return toString.call(obj) == `[object ${type}]`;
  };
};

2.2 可以用于需要调用多次才执行的函数

let after = function(times,task){
  return function(){
    if(times--==1){
      return task.apply(this,arguments);
    }
  }
}
let fn = after(3,function(){
  console.log(3);
});
fn();

3. 异步编程的语法目标，就是怎样让它更像同步编程,有以下几种

回调函数实现
事件监听
发布订阅
Promise/A+ 和生成器函数
async/await

4.回调

所谓回调函数，就是把任务的第二段单独写在一个函数里面，等到重新执行这个任务的时候，就直接调用这个函数

fs.readFile("file.txt", function (err, data) {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

这是一个错误优先的回调函数(error-first callbacks),这也是 Node.js 本身的特点之一。

5.回调的问题

5.1 异常的处理

try {
} catch (e) {}

异步代码时，try catch 无法捕获异常

let async = function (callback) {
  try {
    setTimeout(function () {
      callback();
    }, 1000);
  } catch (e) {
    console.log("捕获错误", e);
  }
};

async(function () {
  console.log(t); //undefined
});

因为这个回调函数被存放了起来，直到下一个事件环的时候才会取出,try 只能捕获当前循环内的异常，对 callback 异步无能为力。

Node 在处理异常有一个约定，将异常作为回调的第一个实参传回，如果为空表示没有出错。

async(function (err, callback) {
  if (err) {
    console.log(err);
  }
});

异步方法也要遵循两个原则

必须在异步之后调用传入的回调函数
如果出错了要向回调函数传入异常供调用者判断

let async = function (callback) {
  try {
    setTimeout(function () {
      if (success) callback(null);
      else callback("错误");
    }, 1000);
  } catch (e) {
    console.log("捕获错误", e);
  }
};

5.2 回调地狱

异步多级依赖的情况下嵌套非常深，代码难以阅读的维护

let fs = require("fs");
fs.readFile("template.txt", "utf8", function (err, template) {
  fs.readFile("data.txt", "utf8", function (err, data) {
    console.log(template + " " + data);
  });
});

6. 异步流程解决方案

6.1 事件发布/订阅模型

let fs = require("fs");
let emit = require("events");
let path = require("path");

let eve = new emit();

let html = {};
eve.on("ready", (key, value) => {
  html[key] = value;
  if (Object.keys(html).length == 2) {
    console.log(html);
  }
});

function render() {
  fs.readFile(
    path.resolve(__dirname, "./template.txt"),
    "utf8",
    (err, data) => {
      if (err) console.log("🚀 ~ fs.readFile ~ err:", err);
      // console.log("🚀 ~ fs.readFile ~ data:", data);
      eve.emit("ready", "template", data);
    }
  );
  fs.readFile(path.resolve(__dirname, "./data.txt"), "utf8", (err, data) => {
    if (err) console.log("🚀 ~ fs.readFile ~ err:", err);
    // console.log("🚀 ~ fs.readFile ~ data:", data);
    eve.emit("ready", "data", data);
  });
}

render();

在这里插入图片描述

6.2 哨兵模式

let fs = require("fs");
let path = require("path");

let after = function (times, callback) {
  let result = {};
  return function (key, value) {
    result[key] = value;
    if (Object.keys(result).length === times) callback(result);
  };
};

let done = after(2, function (result) {
  console.log(result);
});
function render() {
  fs.readFile(
    path.resolve(__dirname, "./template.txt"),
    "utf8",
    function (err, template) {
      done("template", template);
    }
  );
  fs.readFile(
    path.resolve(__dirname, "./data.txt"),
    "utf8",
    function (err, data) {
      done("data", data);
    }
  );
}
render();

6.3 Promise/Deferred 模式

6.4 生成器 Generators/ yield

当你在执行一个函数的时候，你可以在某个点暂停函数的执行，并且做一些其他工作，然后再返回这个函数继续执行，甚至是携带一些新的值，然后继续执行。
上面描述的场景正是 JavaScript 生成器函数所致力于解决的问题。当我们调用一个生成器函数的时候，它并不会立即执行，而是需要我们手动的去执行迭代操作（next 方法）。也就是说，你调用生成器函数，它会返回给你一个迭代器。迭代器会遍历每个中断点。
next 方法返回值的 value 属性，是 Generator 函数向外输出数据；next 方法还可以接受参数，这是向 Generator 函数体内输入数据

6.4.1 生成器的使用

function* foo() {
  var index = 0;
  while (index < 2) {
    yield index++; //暂停函数执行，并执行yield后的操作
  }
}
var bar = foo(); // 返回的其实是一个迭代器

console.log(bar.next()); // { value: 0, done: false }
console.log(bar.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(bar.next()); // { value: undefined, done: true }

6.4.2 Co

co 是一个为 Node.js 和浏览器打造的基于生成器的流程控制工具，借助于 Promise，你可以使用更加优雅的方式编写非阻塞代码。

let fs = require("fs");
function readFile(filename) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile(filename, function (err, data) {
      if (err) reject(err);
      else resolve(data);
    });
  });
}
function* read() {
  let template = yield readFile("./template.txt");
  let data = yield readFile("./data.txt");
  return template + "+" + data;
}
co(read).then(
  function (data) {
    console.log(data);
  },
  function (err) {
    console.log(err);
  }
);
function co(gen) {
  let it = gen();
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    !(function next(lastVal) {
      let { value, done } = it.next(lastVal);
      if (done) {
        resolve(value);
      } else {
        value.then(next, (reason) => reject(reason));
      }
    })();
  });
}

6.5 Async/ await

使用 async 关键字，你可以轻松地达成之前使用生成器和 co 函数所做到的工作

6.5.1 Async 的优点

内置执行器
更好的语义
更广的适用性

let fs = require("fs");
let path = require("path");

function readFile(filename) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile(filename, "utf8", function (err, data) {
      if (err) reject(err);
      else resolve(data);
    });
  });
}

async function read() {
  let template = await readFile(path.resolve(__dirname, "./template.txt"));
  let data = await readFile(path.resolve(__dirname, "./data.txt"));
  return template + "+" + data;
}

let result = read();
result.then((data) => console.log(data));

6.3 Promise/Deferred 模式

6.4 生成器 Generators/ yield

6.4.1 生成器的使用

function* foo() {
  var index = 0;
  while (index < 2) {
    yield index++; //暂停函数执行，并执行yield后的操作
  }
}
var bar = foo(); // 返回的其实是一个迭代器

console.log(bar.next()); // { value: 0, done: false }
console.log(bar.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(bar.next()); // { value: undefined, done: true }

6.5.2 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 read() {
  let template = await readFile("./template.txt");
  let data = await readFile("./data.txt");
  return template + "+" + data;
}

// 等同于
function read() {
  return co(function* () {
    let template = yield readFile("./template.txt");
    let data = yield readFile("./data.txt");
    return template + "+" + data;
  });
}