在最开始学习ES6的Promise时,曾写过一篇博文《promise和co搭配生成器函数方式解决js代码异步流程的比较》,文章中对比了使用Promise和co模块搭配生成器函数解决js异步的异同。
在文章末尾,提到了ES7的async和await,只是当时只是简单的提了一下,并未做深入探讨。
在前两个月发布的Nodejs V7中,已添加了对async和await的支持,今天就来对这个东东做一下深入的探究。以更加优雅的方法写异步代码。
async/await是什么
async/await可以说是co模块和生成器函数的语法糖。用更加清晰的语义解决js异步代码。
熟悉co模块的同学应该都知道,co模块是TJ大神写的一个使用生成器函数来解决异步流程的模块,可以看做是生成器函数的执行器。而async/await则是对co模块的升级,内置生成器函数的执行器,不再依赖co模块。同时,async返回的是Promise。
从上面来看,不管是co模块还是async/await,都是将Promise作为最基础的单元,对Promise不很了解的同学可以先深入了解一下Promise。
对比Promise,co,async/await
下面我们使用一个简单的例子,来对比一下三种方式的异同,以及取舍。
我们采用mongodb的nodejs驱动,查询mongodb数据库作为例子,原因是mongodb的js驱动已经默认实现了返回Promise,而不用我们单独去包装Promise了。
使用Promise链
1 | MongoClient.connect(url + db_name).then(db => { |
Promise的then()方法可以返回另一个Promise,也可以返回一个同步的值,如果返回的是一个同步值,将会被包装成一个Promise。
上面的例子中,db.collection()将返回一个同步的值,即集合对象,但是被包装成Promise,将会透传到下一个then()方法。
上面一个例子,是使用的Promise链。
先连接数据库MongoClient.connect()返回一个Promise,然后在then()方法里获得数据库对象db,然后再获取到coll对象再返回。在下一个then()方法获得coll对象,然后进行查询,查询结果返回,逐层调用then()方法,形成一个Promise链。
在这个Promise链上,如果任何一个环节出现异常,都会被最后的catch()捕捉到。
可以说,这个使用Promise链写的代码,比层层调用回调函数更优雅,流程也更明确。先获得数据库对象,再获得集合对象,最后查询数据。
但是这里有个不怎么“优雅”的问题,在于,每一个then()方法获取的对象,都是上一个then()方法返回的数据。而不能跨层访问。
什么意思,就是说在第三个then(blogs => {})中我们只能获取到查询的结果blogs,而不能使用上面的db对象和coll对象。这个时候,如果要打印出blogs列表后,要关闭数据库db.close()怎么办?
这个时候,可以两种解决方法:
第一种是,使用then()嵌套。我们将Promise链打断,使之嵌套,犹如使用回调函数的嵌套一般:
1 | MongoClient.connect(url + db_name).then(db => { |
这里我们将两个Promise嵌套,这样在最后一个查询操作里面,就可以调用外面的db对象了。但是这种方式,并不推荐。原因很简单,我们从一种回调函数地狱走向了另一种Promise回调地狱。
而且,我们要对每个Promise的异常进行捕捉,因为Promise没有形成链。
还有一种方式, 是在每个then()方法里都将db传过来:
1 | MongoClient.connect(url + db_name).then(db => { |
我们在每个then()方法的返回中,都将db及其每次的其他结果组成一个对象返回。请注意,如果每次的结果都是一个同步的值还好说,但是如果是一个Promise值,每一个Promise都需要多做一层解析。
例如上面的一个例子,第二个then()方法返回的{db:result.db,blogs:result.coll.find().toArray()}
对象中,blogs
是一个Promise,在下一个then()方法中,我们无法直接引用博客列表数组值,因此需要先调用then()方法解析一层,然后将两个同步值db和blogs返回。
注意,这里涉及到了Promise的嵌套,不过一个Promise只嵌套一层then()。
这种方式,也是很蛋疼的一个方式,因为如果遇到then()方法中返回的不是同步的值,而是Promise的话,我们需要多做很多工作。而且,每次都透传一个“多余”的db对象,在逻辑上也有点冗余。
但除此之外,对于Promise链的使用,如果遇到上面的问题,好像也没其他更好的方法解决了。我们只能根据场景去选择一种“最优”的方案,如果要使用Promise链的话。
鉴于Promise上面蛋疼的问题,TJ大神将ES6中的生成器函数,用co模块包装了一下,以更优雅的方式来解决上面的问题。
co搭配生成器函数
如果使用co模块搭配生成器函数,那么上面的例子可以改写如下:
1 | const co = require('co'); |
co是一个函数,将接受一个生成器函数作为参数,去执行这个生成器函数。生成器函数中使用yield
关键字来“同步”获取每个异步操作的值。
上面代码在代码形式上,比上面使用Promise链要优雅,我们消灭了回调函数,代码看起来都是同步的。除了使用co和yield有点怪之外。
使用co模块,我们要将所有的操作包装成一个生成器函数,然后使用co()去调用这个生成器函数。看上去也还可以接受,但是ES的进化是不满足于此的,于是async/await被提到了ES7的提案。
async/await
我们先看一下使用async/await改写上面的代码:
1 | (async function(){ |
我们对比代码可以看出,async/await和co两种方式代码极为相似。
co换成了async,yield换成了await。同时生成器函数变成了普通函数。
这种方式在语义上更加清晰明了,async表明这个函数是异步的,同时await表示要“等待”异步操作返回值。
async函数返回一个Promise,上面的代码其实是这样:
1 | let getBlogs = async function(){ |
我们定义getBlogs为一个async函数,最后返回得到的博客列表最终会被包装成一个Promise返回,如上,我们直接调用getBlogs().then()方法可获取async函数返回值。
好了,上面我们简单对比了一下三种解决异步方案,下面我们来深入了解一下async/await。
深入async/await
async返回值
async用于定义一个异步函数,该函数返回一个Promise。
如果async函数返回的是一个同步的值,这个值将被包装成一个理解resolve的Promise,等同于return Promise.resolve(value)
。
await用于一个异步操作之前,表示要“等待”这个异步操作的返回值。await也可以用于一个同步的值。
1 | //返回一个Promise |
1 | //返回一个同步的值 |
上面这个例子返回是一个同步的值,字符串’hello world’,sayHi()是一个async函数,返回值被包装成一个Promise,可以调用then()方法获取返回值。
对于一个同步的值,可以使用await,也可以不使用await。效果效果是一样的。具体用不用,看情况。
比如上面使用mongodb查询博客那个例子,let coll = db.collection('blogs');
,这里我们就没有用await,因为这是一个同步的值。当然,也可以使用await,这样会显得代码统一。虽然效果是一样的。
async函数的异常
1 | let sayHi = async function sayHi(){ |
我们直接在async函数中抛出一个异常,由于返回的是一个Promise,因此,这个异常可以调用返回Promise的catch()方法捕捉到。
和Promise链的对比:
我们的async函数中可以包含多个异步操作,其异常和Promise链有相同之处,如果有一个Promise被reject()那么后面的将不会再进行。
1 | let count = ()=>{ |
如上面的代码,定义两个异步操作,count和list,使用setTimeout延时500毫秒,count故意直接抛出异常,从输出结果来看,count()抛出异常后,直接由catch()捕捉到了,list()并没有继续执行。
并行
使用async后,我们上面的例子都是串行的。比如上个list()和count()的例子,我们可以将这个例子用作分页查询数据的场景。
先查询出数据库中总共有多少条记录,然后再根据分页条件查询分页数据,最后返回分页数据以及分页信息。
我们上面的例子count()和list()有个“先后顺序”,即我们先查的总数,然后又查的列表。其实,这两个操作并无先后关联性,我们可以异步的同时进行查询,然后等到所有结果都返回时再拼装数据即可。
1 | let count = ()=>{ |
我们将count()和list()使用Promise.all()“同时”执行,这里count()和list()可以看作是“并行”执行的,所耗时间将是两个异步操作中耗时最长的耗时。
最后得到的结果是两个操作的结果组成的数组。我们只需要按照顺序取出数组中的值即可。