ES6异步编程

作者: lzyuan | 来源:发表于2017-08-31 10:20 被阅读17次

    阮一峰网络日志:http://www.ruanyifeng.com/blog/2015/04/generator.html


    什么是异步

    不连续的执行即为异步。
    
    简单的说,异步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:
    
    异步示例.png
    同步:连续的执行即为同步。一个任务开始执行到结束,中间不能插入其他任务。
    
    同步示例.png

    ES6之前的异步编程方法

    1. 回调函数

    • 回调函数callback
      把任务的第二段写在一个函数里,等任务重新执行时就重新调用该函数。
        fs.readFile('/etc/passwd', function (err, data) {
          if (err) throw err;
          console.log(data);
        });
    
       上面代码中,readFile 函数的第二个参数就是回调函数,即任务的第二段。等操作系统返回文件“/etc/passwd ”后,回调函数才会执行。
    
       Node.js 约定,回调函数的第一个参数,必须是错误对象err(如果没有错误,该参数就是 null)。
    
       原因是执行分成两段,在这两段之间抛出的错误,程序无法捕捉,只能当作参数,传入第二段
    
        fs.readFile(fileA, function (err, data) {
          fs.readFile(fileB, function (err, data) {
            // ...
          });
        });
    
       回调函数嵌套,可能导致代码是横向发展的,这样子的代码就会发生混乱很难管理。
    
    • Promise : 回调函数的改进
      1、Promise 允许将回调函数的横向加载,改成纵向加载.
      2、Promise 提供 then 方法加载回调函数,catch方法捕捉执行过程中抛出的错误
      3、使用then方法以后,异步任务的两段执行看得更清楚
    
        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会导致代码冗余,过多的then会导致语义不清晰
    

    2. 协程 https://en.wikipedia.org/wiki/Coroutine

    协程,即多个线程完成协作,完成异步任务。协程有点像函数,又有点线程,其运行流程如下:
    
       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
    
       function asnycJob() {
         // ...其他代码
         var f = yield readFile(fileA);
         // ...其他代码
       }
    
    yield命令:表示执行暂停,执行权交给其他协程,是异步两个阶段的分界线。
    

    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。

    2. Gennerator函数

    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

    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。

    Generator 函数的数据交换和错误处理
    Generator 函数还有两个特性,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)

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