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Generator 函数的含义与用法

Generator 函数的含义与用法

作者: Allan要做活神仙 | 来源:发表于2017-05-22 10:53 被阅读75次

    20170522-10:47: 早晨再看react dva有关的东西,虽然基于redux、但突然发现与redux的react项目结构有一定区别。特别是dva将action和reducer封装到model中,异步流程采用Generator处理,看到这里,就索性搜了一下generator、之前也用过,但没具体了解。现在来好好了解一下吧。

    本文参考来源:http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/04/generator.html

    javascript只有一根线程,如果没有异步编程,根本没法用,非卡死不可。

    以前异步编程的方法大致有下面四种:
    回调函数 事件监听 发布/订阅 Promise 对象

    在ES6中,作为下一代的Javascript语言,提供了更强大、跟完善的ES6异步编程方法。

    异步编程的语法目标,就是怎样让它更像同步编程。

    一:什么是异步?

    ————————————————————————————————————
    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。


    异步

    上图中,任务的第一段是向操作系统发出请求,要求读取文件。然后,程序执行其他任务,等到操作系统返回文件,再接着执行任务的第二段(处理文件)。
    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。


    同步
    上图就是同步的执行方式。由于是连续执行,不能插入其他任务,所以操作系统从硬盘读取文件的这段时间,程序只能干等着。

    二:回调函数

    ————————————————————————————————————
    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。它的英语名字 callback,直译过来就是"重新调用"。

    三: Promise

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    回调函数本身并没有问题,它的问题出现在多个回调函数嵌套。横向发展,乱!不好管理!
    Promise就是为了解决这个问题而提出的。

    var readFile = require('fs-readfile-promise');
    
    readFile(fileA)
    .then(function(data){
      console.log(data.toString());
    })
    .then(function(){
      return readFile(fileB);
    })
    .then(function(data){
      console.log(data.toString());
    })
    .catch(function(err) {
      console.log(err);
    });
    

    Promise 的最大问题是代码冗余,原来的任务被Promise 包装了一下,不管什么操作,一眼看去都是一堆 then,原来的语义变得很不清楚。

    那么,有没有更好的写法呢?

    四、协程

    ————————————————————————————————————
    传统的编程语言,早有异步编程的解决方案(其实是多任务的解决方案)。其中有一种叫做"协程"(coroutine),意思是多个线程互相协作,完成异步任务。
    协程有点像函数,又有点像线程。它的运行流程大致如下。

    第一步,协程A开始执行。
    第二步,协程A执行到一半,进入暂停,执行权转移到协程B。
    第三步,(一段时间后)协程B交还执行权。
    第四步,协程A恢复执行。
    

    上面流程的协程A,就是异步任务,因为它分成两段(或多段)执行。
    举例来说,读取文件的协程写法如下。

    function asnycJob() {
      // ...其他代码
      var f = yield readFile(fileA);
      // ...其他代码
    }
    

    上面代码的函数 asyncJob 是一个协程,它的奥妙就在其中的 yield 命令。它表示执行到此处,执行权将交给其他协程。也就是说,yield命令是异步两个阶段的分界线。
    协程遇到 yield 命令就暂停,等到执行权返回,再从暂停的地方继续往后执行。它的最大优点,就是代码的写法非常像同步操作,如果去除yield命令,简直一模一样。

    五、Generator函数的概念

    ————————————————————————————————————
    Generator 函数是协程在 ES6 的实现,最大特点就是可以交出函数的执行权(即暂停执行)。

    function* gen(x){
      var y = yield x + 2;
      return y;
    }
    

    上面代码就是一个 Generator 函数。它不同于普通函数,是可以暂停执行的,所以函数名之前要加星号,以示区别。
    整个 Generator 函数就是一个封装的异步任务,或者说是异步任务的容器。异步操作需要暂停的地方,都用 yield 语句注明。Generator 函数的执行方法如下。

    var g = gen(1);
    g.next() // { value: 3, done: false }
    g.next() // { value: undefined, done: true }
    

    上面代码中,调用 Generator 函数,会返回一个内部指针(即遍历器 )g 。这是 Generator 函数不同于普通函数的另一个地方,即执行它不会返回结果,返回的是指针对象。调用指针 g 的 next 方法,会移动内部指针(即执行异步任务的第一段),指向第一个遇到的 yield 语句,上例是执行到 x + 2 为止。
    换言之,next 方法的作用是分阶段执行 Generator 函数。每次调用 next 方法,会返回一个对象,表示当前阶段的信息( value 属性和 done 属性)。value 属性是 yield 语句后面表达式的值,表示当前阶段的值;done 属性是一个布尔值,表示 Generator 函数是否执行完毕,即是否还有下一个阶段。

    六、Generator 函数的数据交换和错误处理

    ————————————————————————————————————
    Generator 函数可以暂停执行和恢复执行,这是它能封装异步任务的根本原因。除此之外,它还有两个特性,使它可以作为异步编程的完整解决方案:函数体内外的数据交换和错误处理机制。

    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。

    function* gen(x){
      var y = yield x + 2;
      return y;
    }
    
    var g = gen(1);
    g.next() // { value: 3, done: false }
    g.next(2) // { value: 2, done: true }
    

    上面代码中,第一个 next 方法的 value 属性,返回表达式 x + 2 的值(3)。第二个 next 方法带有参数2,这个参数可以传入 Generator 函数,作为上个阶段异步任务的返回结果,被函数体内的变量 y 接收。因此,这一步的 value 属性,返回的就是2(变量 y 的值)。

    七、Generator 函数的用法

    ————————————————————————————————————
    下面看看如何使用 Generator 函数,执行一个真实的异步任务。

    var fetch = require('node-fetch');
    function* gen(){ 
        var url = '[https://api.github.com/users/github](https://api.github.com/users/github)';
        var result = yield fetch(url); 
        console.log(result.bio);
    }
    

    上面代码中,Generator 函数封装了一个异步操作,该操作先读取一个远程接口,然后从 JSON 格式的数据解析信息。就像前面说过的,这段代码非常像同步操作,除了加上了 yield 命令。

    执行这段代码的方法如下。

    var g = gen();
    var result = g.next();
    
    result.value.then(function(data){
      return data.json();
    }).then(function(data){
      g.next(data);
    });
    

    上面代码中,首先执行 Generator 函数,获取遍历器对象,然后使用 next 方法(第二行),执行异步任务的第一阶段。由于 Fetch 模块返回的是一个 Promise 对象,因此要用 then 方法调用下一个next 方法。

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