javascript异步流程处理几种方式

前言
JavaScript 提倡书写异步方法, 这样可以更好地利用事件队列机制, 来高效的无阻塞的运行应用。但这容易带来了大量的异步回调嵌套,常常就会出现俗称“回调地狱(callback hell)”的现象。

特别的当多个异步要求按照顺序执行,其结果多级依赖时,多级的回调嵌套不仅使得代码变难看难懂,更使得调试、重构的过程异常复杂。所以就有了异步流程控制,可以更方便的用看似同步的方法来写异步的东西,让程序逻辑清晰易懂。下面就来谈谈异步流程处理的几种方式。

一、回调函数的方式

例如1,你会遇到这样的一种需求,获取一组地址信息,但是异步返回的是对应地址的code,拿到该数据后,需要对每一项转换成中文地名,全部转换完成后返回页面。

// 获取一组地址信息
$.get('/api/getAddressData',{},function(data){
    let list = data.addressList;
    // 在回调函数中,对转换好的数据进行操作
    let transfer = after(list.length,function(data){
        console.log('转换好了',data)
    })
    for(let i =0; i< list.length; i++){
        let item = list.[i]
        transfer(item);
    }
});

function after(times,callback){
    let list = [];
    return function(data){
        // 将数据进行转换
        $.get('/api/getTransferAddress',{code:item.code},function(data){
            data['addressName'] = data.addressName;
            list.push(data);
            // 所有数据转换完成后,调用回调函数,把转换好的数据返回给回调中使用
            if(--times === 0){
                callback(list);
            }
        })
    }
}

例如2,文件读取 异步i/o。1.txt,2.txt,3.txt的结果多级依赖。这种方式的做法就是在回调函数中,执行下一次的异步事务,依次嵌套执行。

// 读取 异步i/o
let fs = require('fs');
fs.readFile('./1.txt','utf8',function(err,data){  // 先读取1.txt
    if(err) return console.log(err);
    fs.readFile(data,'utf8',function(err,data){ //从1.txt得到的下一个要读取的文件的路径==> ./2.txt
        if(err) return console.log(err);
        console.log(data);
        fs.readFile(data,'utf8',function(err,data){ //从2.txt得到的下一个要读取的文件的路径==> ./3.txt
           if(err) return console.log(err);
           console.log(data);
        });
    });
});

从以上代码可以看出,采用回调函数进行异步处理的方式,代码逻辑比较复杂,不易于阅读,而且常常容易出现“回调地狱”的写法。

二、promise 方式

1、什么是promise?

Promise是异步编程的一种解决方案,它有三种状态,分别是pending-进行中、resolved-已完成、rejected-已失败。

在2015年6月, ES2015(即 ECMAScript 6、ES6) 正式发布。其中 Promise 被列为正式规范,成为 ES6 中最重要的特性之一。在此之前使用promise一般都是借用第三方库,例如常用的q库、co库、bluebird等。

优点:可以将异步操作以同步操作的流程表达出来,避免了层层嵌套的回调函数。此外,Promise对象提供统一的接口,使得控制异步操作更加容易。
缺点:
1)无法取消 Promise,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消
2)无如果不设置回调函数,Promise 内部抛出的错误,不会反应到外部
3)当处于 Pending 状态时,无法得知目前进展到哪一个阶段(刚刚开始还是即将完成)

2、基本API
  • Promise#then
// 基本用法
promise.then(onFulfilled, onRejected);
let promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function(){
        resolve("成功的数据");
    },10)
});
promise.then(function(value) {
    console.log(value); // ==> 成功的数据
}).catch(function(error) {
    console.log(error);
});
  • Promise#catch
// 捕获错误的方法,then没有传递错误函数,过程中抛出的错误,都能捕获到;
// 等价于 promise.then(undefined, onRejected) 的语法糖
promise.then(function(value) {
    console.log(value); 
}).then(function(){
    console.log(value); 
}).catch(function(error) {
    console.log(error);
});

  • Promise#resolve
// Promise的成功静态方法
Promise.resolve([1,2,3]).then(function(data){
    console.log(data);
});
  • Promise#reject
// Promise的失败静态方法
Promise.reject(new Error("error"));
  • Promise#all
    生成并返回一个新的promise对象。
    Promise.all接收的参数是一个数组,参数里面放置的是promise对象,最后返回的数据也是按照参数顺序,返回一个数组,对应的值就是对应的promise对象成功返回的值
    ** 注意:all的方法是所有promise都成功了,才算成功,否则就算失败
let p1 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据1");
    },10)
})
let p2 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据2");
    },10)
})
let p3 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据2");
    },10)
})

Promise.all([p1,p2,p3]).then(function(data){
  console.log(data)  // ==>["异步数据1", "异步数据2", "异步数据2"]
}, function(err){
  console.log(err)
})
  • Promise#race
    生成并返回一个新的promise对象。
    参数 promise 数组中的任何一个promise对象如果变为resolve或者reject的话, 该函数就会返回,并使用这个promise对象的值进行resolve或者reject
    ** 注意:只要有一个promise成功了 就算成功。如果第一个失败了就失败了
let p1 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据1");
    },10)
})
let p2 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据2");
    },10)
})
let p3 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据2");
    },10)
})

Promise.race([p1,p2,p3]).then(function(data){
  console.log(data) // ==>"异步数据1"  取决于promise的执行时间,返回第一个成功的promise的结果
}, function(err){
  console.log(err)
})

三、generator方式

generator(生成器)是ES6标准引入的新的数据类型。一个generator看上去像一个函数,但可以返回多次。原理是将一个函数划分成若干个小函数,每次调用时移动指针,内部是一个条件判断,执行对应的逻辑

  • genrator 函数要用* 来比标识,yield(暂停 产出)
  • 它会将函数分割成部分,调用一次next就会继续向下执行
  • 返回结果是一个迭代器 迭代器有一个next方法
  • yield后面跟着的是value的值,异步一般跟着的是promise对象
  • yield等号前面的是我们当前调用next传进来的值
  • 第一次next传值是无效的

异步 generator主要和promise搭配使用,co库可以自动的将generator进行迭代

// 使用generator处理异步流程,让p1和p2两个异步事务顺序执行
// 首先安装co库 npm install co

let co = require('co');
let p1 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据1");
    },10)
})
let p2 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据2");
    },10)
})

function *getData(){
    let list = []
    let a = yield p1;
    list.push(a)
    let b = yield p2;
    list.push(b)
    return list
}
// co库自动进行迭代
co(getData()).then(function (data) {
    console.log(data) // ==>["异步数据1", "异步数据2"]
})

四、async / await 方式

在最新的ES7(ES2017)中提出的前端异步特性:async、await。
async用来修饰函数,声明一个函数是异步的。而await是用于等待异步完成。并且await只能在async函数中使用。

实际上async和await(语法糖) 相当于 co + generator,但是少了co的灵活, co不仅可以包装Promise还可以包装数组, 还可以包装thunk, 而await自动包装后的东西只能是原始值, 或者 Promise

通常async、await都是和Promise一起使用的。
因为async返回的都是一个Promise对象同时async适用于任何类型的函数上。这样await得到的就是一个Promise对象(如果不是Promise对象的话那async返回的是什么 就是什么);

await得到Promise对象之后就等待Promise接下来的resolve或者reject。
那么async / await 解决的问题有哪些呢?
1.回调地狱
2.并发执行异步,在同一时刻同步返回结果 Promise.all
3.解决了返回值的问题
4.可以实现代码的try/catch;


let p1 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据1");
    },10)
})
let p2 = new Promise(function(resolve, reject){
    setTimeout(function(){
        resolve("异步数据2");
    },10)
})

async function getData(){
    let list = [];
    try{
        let content1 = await p1;
        list.push(content1);  // content1就是p1这个promise对象resovle返回的数据
        let content2 = await p2;
        list.push(content2); // content2就是p2这个promise对象resovle返回的数据
        return list
    }catch(e){ // 如果出错会catch
        console.log('err',e)
    }
}

// async函数返回的是promise,
getData().then(function(data){
    console.log(data); // ==>["异步数据1", "异步数据2"]
},function(err){
    console.log(err)
})
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