ES6--PromiseGenerator及async

Posted 2020-09-14 奋飛

ES6诞生以前，异步编程的方法，大概有如下四种：回调函数、事件监听、发布/订阅、Promise对象；ES6中，引入了Generator函数；ES7中，async更是将异步编程带入了一个全新的阶段。

十四、Promise对象

​ Promise，就是一个对象，用来传递异步操作的消息，避免了层层嵌套的回调函数。它代表了某个未来才会知道结果的事件（通常是一个异步操作），并且这个事件提供统一的API，可供进一步处理。
（1）对象的状态不受外界影响。有三种状态：Pending（进行中）、Resolved（已完成，又称Fulfilled）和Rejected（已失败）。
（2）一旦状态改变，就不会再变，任何时候都可以得到这个结果。Promise对象的状态改变，只有两种可能：从Pending变为Resolved和从Pending变为Rejected。只要这两种情况发生，状态就凝固了，不会再变了，会一直保持这个结果。

缺点：

• 无法取消Promise，一旦新建它就会执行，无法中途取消
• 如果不设置回调函数，Promise内部抛出的错误，不会反应到外部
• 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）。

更多Promise请参考：http://blog.csdn.net/ligang2585116/article/details/51417334

十五、Generator函数

​ 从计算机角度看，生成器是一种类协程或半协程，它提供了一种可以通过特定语句或方法使其执行对象暂停的功能。
​ Generator函数，返回一个部署了Iterator接口的遍历器对象，用来操作内部指针。以后，每次调用遍历器对象的next方法，就会返回一个有着value和done两个属性的对象。value属性表示当前的内部状态的值，是yield语句后面那个表达式的值；done属性是一个布尔值，表示是否遍历结束。

yield [[expression]]

​ yield 关键字使生成器函数暂停执行，并返回跟在它后面的表达式的当前值。可以把它想成是return关键字的一个基于生成器的版本，但其并非退出函数体，而是切出当前函数的运行时，与此同时可以将一个值带到主线程中。yield语句是暂停执行的标记，而next方法可以恢复执行。

function* gen(){
  yield 'li';
  yield 'gang'; // 有误！！！
  return '!';
}
var g = gen();
g.next(); // {value: 'li', done: false}
g.next(); // {value: 'gang', done: false}
g.next(); // {value: '!', done: true}

（1）遇到yield语句，就暂停执行后面的操作，并将紧跟在yield后面的那个表达式的值，作为返回的对象的value属性值；
（2）下一次调用next方法时，再继续往下执行，直到遇到下一个yield语句；
（3）如果没有再遇到新的yield语句，就一直运行到函数结束，直到return语句为止，并将return语句后面的表达式的值，作为返回的对象的value属性值；
（4）如果该函数没有return语句，则返回的对象的value属性值为undefined。
需要注意的是，yield语句后面的表达式，只有当调用next方法、内部指针指向该语句时才会执行，因此等于为javascript提供了手动的“惰性求值”（Lazy Evaluation）的语法功能。

function* gen() {
  yield  123 + 456;
}

​ 上述示例中，yield后面的表达式123 + 456，不会立即求值，只会在next方法将指针移到这一句时，才会求值。Generator函数也可以不用yield语句，这时就变成了一个单纯的暂缓执行函数。

function* f() {
  console.log('执行了！')
}
let gen = f();
setTimeout(function () {
  gen.next()
}, 2000);

next方法的参数

​ 注意： yield句本身没有返回值（返回undefined）。next方法可以带一个参数，该参数就会被当作上一个yield语句的返回值。

function* foo(x) {
  var y = 2 * (yield (x + 1));
  var z = yield (y / 3);
  return (x + y + z);
}

var a = foo(5);
a.next();  // Object{value:6, done:false}
a.next();  // Object{value:NaN, done:false}
a.next();  // Object{value:NaN, done:true}

var b = foo(5);
b.next();   // { value:6, done:false }
b.next(12); // { value:8, done:false }
b.next(13); // { value:42, done:true }

​ next方法不带参数，导致y的值等于2 * undefined（即NaN），除以3以后还是NaN；next方法提供参数，第一次调用b的next方法时，返回x+1的值6；第二次调用next方法，将上一次yield语句的值设为12，因此y等于24，返回y/3的值8。
​ 注意：这个功能有很重要的语法意义。Generator函数从暂停状态到恢复运行，它的上下文状态（context）是不变的。通过next方法的参数，就有办法在Generator函数开始运行之后，继续向函数体内部注入值。也就是说，可以在Generator函数运行的不同阶段，从外部向内部注入不同的值，从而调整函数行为。

function* f() {
  for(let i=0; true; i++) {
    let reset = yield i;
    if(reset) { i = -1; }
  }
}

let g = f();
g.next() // { value: 0, done: false }
g.next() // { value: 1, done: false }
g.next(true) // { value: 0, done: false }

for…of循环

for...of循环可以自动遍历Generator函数时生成的Iterator对象，且此时不再需要调用next方法。

function *foo() {
  yield 1;
  yield 2;
  return 3;
}
for (let v of foo()) {
  console.log(v);
}

利用Generator函数和for...of循环，实现斐波那契数列

function* fibonacci() {
  let [prev, curr] = [0, 1];
  while (true) {
    [prev, curr] = [curr, prev + curr];
    yield curr;
  }
}
for (let n of fibonacci()) {
  if (n > 1000) break;
  console.log(n);
}

yield* [[expression]]

​ yield* 一个可迭代对象，就相当于把这个可迭代对象的所有迭代值分次 yield 出去。表达式本身的值就是当前可迭代对象迭代完毕（当done为true时）时的返回值。

function* gen(){
  yield [1, 2];
  yield* [3, 4];
}
var g = gen();
g.next(); // {value: Array[2], done: false}
g.next(); // {value: 3, done: false}
g.next(); // {value: 4, done: false}
g.next(); // {value: undefined, done: true}

判断是否为Generator函数

function isGenerator(fn){
  // 生成器示例必带@@toStringTag属性
  if(Symbol && Symbol.toStringTag) {
    return fn[Symbol.toStringTag] === 'GeneratorFunction';
  }
}

十六、async函数

​ async函数可以理解为Generator函数的语法糖，使用async内置了执行器，无需调用next方法进行逐步调用。且其返回值为Promise。

基本用法

​ async函数返回一个 Promise 对象，可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候，一旦遇到await就会先返回，等到异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句。

async function gen(x){
    var y = await x + 2;
    var z = await y + 2;
    return z;
}
gen(1).then(result => console.log(result), error => console.log(error));
gen(1).then(result => console.log(result)).catch(error => console.log(error));

5秒以后，输出hello world

/*回调方式*/
function test(callback) {
  setTimeout(() => callback('hello world'), 5000);
}
var res = test((value) => console.log(value));
console.log(res);

/*Promise方式*/
function test() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      return resolve('hello world');
    }, 5000)
  });
}
test().then((value) => console.log(value));

/*async方式*/
async function test() {
  return await new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      return resolve('hello world');
    }, 5000)
  });
}
test().then((value) => console.log(value));

await命令

正常情况下，await命令后是一个Promise对象。如果不是，会被转成一个立即resolve的Promise对象。

/*成功情况*/
async function f() {
  return await 123;
}
f().then(value => console.log(value));  // 123
/*失败情况*/
async function f() {
  return Promise.reject('error');
}
f().catch(e => console.error(e));   // error

错误处理

async function f() {
  await new Promise((resolve, reject) => {
    throw new Error('出错了');
  })
}
f().then(v => console.log(v))
  .catch(e => console.error(e));  // Error: 出错了

注意点

await只能用在async函数中，不能用在普通函数中

/* 错误处理 */
function f(db) {
  let docs = [1, 2, 3];
  for(let doc of docs) {
    await db.push(doc);
  }
  return db; // Uncaught SyntaxError: Unexpected identifier
}

/* 正确处理(顺序执行) */
async function f(db) {
  let docs = [1, 2, 3];
  for(let doc of docs) {
    await db.push(doc);
  }
  return db;
}
let ary = [];
f(ary);
console.log(ary); // [1, 2, 3]

/* 正确处理(并发执行) */
async function f(db) {
  let docs = [1, 2, 3];
  let promises = docs.map(doc => db.push(doc));
  db = await Promise.all(promises);
  return db;
}
let ary = [];
f(ary);
console.log(ary); // [1, 2, 3]

await后面可能存在reject，需要进行try…catch代码块中

async function f() {
  try {
    await Promise.reject('出错了');
  } catch(e) {
    console.error(e);
  }
  return Promise.resolve('hello');
}
f().then(v => console.log(v));   // 出错了 hello

多个异步操作，如果没有继承关系，最好同时触发

async function f() {
  let [foo, bar] = await Promise.all([getFoo(), getBar()]);
  return [foo, bar];
}

十七、Promise和async使用场景

​ 下述描述的使用场景，只是自己在开发中经常遇到的，并不一定完全符合所有人的使用，只是这样用起来会很便利和实现一些比较难处理的情况。

一个过程中同时存在异步、同步情况，请使用Promise

/*常规方式，错误！不能实现*/
function test(bool) {
  // bool为true，直接返回"hello"
  // bool为false，进行异步请求，这里使用setTimeout代替异步过程
  if(bool) {
    return "hello";
  } else {
    setTimeout(() => {
      return "world";
    }, 5000); 
  }
}
test(true);  // "hello"
test(false); // 无任何输出内容

/*Promise正确方式*/
function test(bool) {
  // bool为true，直接返回"hello"
  // bool为false，进行异步请求，这里使用setTimeout代替异步过程
  return new Promise((resolve, reject) => {
    if(bool) {
        return resolve("hello");
    } else {
        setTimeout(() => {
          return resolve("world");
        }, 5000); 
    }
  });
}
test(true).then(v => console.log(v));   // 'hello'
test(false).then(v => console.log(v));  // 大约5s后输出 'world'

包裹本身不支持async的函数，且hold住当前请求

import fs from "fs";

async function readFile(filepath) {
    return await new Promise((resolve, reject) => {
        fs.stat(filepath, (error) => {
            if(error) {
                return reject("文件不存在！");
            }
            let content = fs.readFileSync(filepath, "utf8");
            return resolve(content);
        })
    })
}
// 测试
readFile(__filename).then((content) => {
    console.log(content)
}).catch((error) => {
    console.error(error);
});