終極解決Javascript非同步

異步操作是JavaScript編程的麻煩事，麻煩到一直有人提出各種各樣的方案，試圖解決這個問題。

從最早的回調函數，到Promise對象，再到Generator函數，每次都有所改進，但又讓人覺得不徹底。它們都有額外的複雜性，都需要理解抽象的底層運行機制。

異步I / O不就是讀取一個文件嗎，幹嘛要搞得這麼複雜？異步編程的最高境界，就是根本不用關心它是不是異步。

async函數就是隧道盡頭的亮光，很多人認為它是異步操作的終極解決方案。

異步函數是什麼？

一句話，async函數就是Generator函數的語法糖。

前文有一個Generator函數，依次讀取兩個文件。

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());
};

寫成async函數，就是下面這樣。

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

一比較就會發現，異步函數就是將發生函數的星號（*）替換成異步，將產生替換成await，僅此而已。

異步函數的優點

async函數對發生器函數的改進，體現在以下三點。

（1）內置執行器。發生器函數的執行必須靠執行器，所以才有了co函數庫，而異步函數自帶執行器。也就是說，異步函數的執行，與普通函數一模一樣，只要一行。

var result = asyncReadFile();

（2）更好的語義。async和await，比起星號和yield，語義更清楚了.async表示函數里有異步操作，等待表示緊跟在後面的表達式需要等待結果。

（3）更廣的適用性。co 函數庫約定，yield命令後面只能是Thunk函數或Promise對象，而async函數的await命令後面，可以跟Promise對象和原始類型的值（數值，字符串和布爾值，但這時等同於同步操作）。

異步函數的實現

async函數的實現，就是將Generator函數和自動執行器，包裝在一個函數里。

async function fn(args){
  // ...
}

// 等同於

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

所有的異步函數都可以寫成上面的第二種形式，其中的spawn函數就是自動執行器。

下面給出spawn函數的實現，基本就是前文自動執行器的翻版。

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函數是非常新的語法功能，新到都不屬於ES6，而是屬於ES7。目前，它仍處於提案階段，但是轉碼器Babel和regenerator都已經支持，轉碼後就能使用。

async函數的用法

同生函數一樣，async函數返回一個Promise對象，可以使用then方法添加回調函數。當函數執行的時候，一旦遇到await就會先返回，等到觸發的異步操作完成，再接著執行函數體內後面的語句。

下面是一個例子。

async function getStockPriceByName(name) {
  var symbol = await getStockSymbol(name);
  var stockPrice = await getStockPrice(symbol);
  return stockPrice;
}

getStockPriceByName('goog').then(function (result){
  console.log(result);
});

上面代碼是一個獲取股票報價的函數，函數前面的異步關鍵字，表明該函數內部有異步操作。調用該函數時，會立即返回一個承諾對象。

下面的例子，指定多少毫秒後輸出一個值。

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);

上面代碼指定50毫秒以後，輸出“hello world”。

注意點

await命令後面的Promise對象，運行結果可能是rejected，所以最好把await命令放在try … catch代碼塊中。

async function myFunction() {
  try {
    await somethingThatReturnsAPromise();
  } catch (err) {
    console.log(err);
  }
}

// 另一種寫法

async function myFunction() {
  await somethingThatReturnsAPromise().catch(function (err){
    console.log(err);
  });
}

await命令只能用在async函數之中，如果用在普通函數，就會報錯。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];

  // 报错
  docs.forEach(function (doc) {
    await db.post(doc);
  });
}

上面代碼會報錯，因為await用在普通函數之中。但是，如果將forEach方法的參數改為異步函數，也有問題。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];

  // 可能得到錯誤結果
  docs.forEach(async function (doc) {
    await db.post(doc);
  });
}

上面代碼可能不會正常工作，原因是這時三個db.post操作將是並發執行，也就是同時執行，而不是繼續執行。正確的寫法是採用for循環。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];

  for (let doc of docs) {
    await db.post(doc);
  }
}

如果確實希望多個請求並發執行，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);
}

// 或者使用下面的寫法

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);
}

文章來源:async函數的含義和用法