Promise和async await詳解

Promise

狀態

pending: 初始狀態, 非 fulfilled 或 rejected.

fulfilled: 成功的操做.

rejected: 失敗的操做.

基本用法

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  // ... some code

  if (/* 異步操做成功 */){
    resolve(value);
  } else {
    reject(error);
  }
});
複製代碼

resolve函數的做用是，將Promise對象的狀態從「未完成」變爲「成功」（即從 pending 變爲 resolved），在異步操做成功時調用，並將異步操做的結果，做爲參數傳遞出去；reject函數的做用是，將Promise對象的狀態從「未完成」變爲「失敗」（即從 pending 變爲 rejected），在異步操做失敗時調用，並將異步操做報出的錯誤，做爲參數傳遞出去。 Promise實例生成之後，能夠用then方法分別指定resolved狀態和rejected狀態的回調函數。

promise.then(function(value) {
  // success
}, function(error) {
  // failure
});
複製代碼

then()

它的做用是爲 Promise 實例添加狀態改變時的回調函數。前面說過，then方法的第一個參數是resolved狀態的回調函數，第二個參數（可選）是rejected狀態的回調函數。

getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
  return getJSON(post.commentURL);
}).then(function funcA(comments) {
  console.log("resolved: ", comments);
}, function funcB(err){
  console.log("rejected: ", err);
});
複製代碼

then方法返回的是一個新的Promise實例（注意，不是原來那個Promise實例）。所以能夠採用鏈式寫法，即then方法後面再調用另外一個then方法。

catch()

Promise.prototype.catch方法是.then(null, rejection)的別名，用於指定發生錯誤時的回調函數。

getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
  // ...
}).catch(function(error) {
  // 處理 getJSON 和 前一個回調函數運行時發生的錯誤
  console.log('發生錯誤！', error);
});
複製代碼

finally()

finally方法用於指定無論 Promise 對象最後狀態如何，都會執行的操做。

promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});
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all()

Promise.all方法用於將多個 Promise 實例，包裝成一個新的 Promise 實例。

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);

上面代碼中，Promise.all方法接受一個數組做爲參數，p一、p二、p3都是 Promise 實例，若是不是，就會先調用下面講到的Promise.resolve方法，將參數轉爲 Promise 實例，再進一步處理。（Promise.all方法的參數能夠不是數組，但必須具備 Iterator 接口，且返回的每一個成員都是 Promise 實例。）

p的狀態由p一、p二、p3決定，分紅兩種狀況。

（1）只有p一、p二、p3的狀態都變成fulfilled，p的狀態纔會變成fulfilled，此時p一、p二、p3的返回值組成一個數組，傳遞給p的回調函數。

（2）只要p一、p二、p3之中有一個被rejected，p的狀態就變成rejected，此時第一個被reject的實例的返回值，會傳遞給p的回調函數。

const promises = [2, 3, 5, 7, 11, 13].map(function (id) {
  return getJSON('/post/' + id + ".json");
});

Promise.all(promises).then(function (posts) {
  // ...
}).catch(function(reason){
  // ...
});
複製代碼

race()

const p = Promise.race([p1, p2, p3]);
複製代碼

上面代碼中，只要p一、p二、p3之中有一個實例率先改變狀態，p的狀態就跟着改變。那個率先改變的 Promise 實例的返回值，就傳遞給p的回調函數。

resolve()

有時須要將現有對象轉爲 Promise 對象，Promise.resolve方法就起到這個做用。

Promise.resolve('foo')
// 等價於
new Promise(resolve => resolve('foo'))
複製代碼

reject()

Promise.reject(reason)方法也會返回一個新的 Promise 實例，該實例的狀態爲rejected。

const p = Promise.reject('出錯了');
// 等同於
const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出錯了'))

p.then(null, function (s) {
  console.log(s)
});
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常見錯誤

使用其反作用而不是return 下面的代碼有什麼問題？

somePromise().then(function () {
  someOtherPromise();
}).then(function () {
  // Gee, I hope someOtherPromise() has resolved!
  // Spoiler alert: it hasn't.
});
複製代碼

每個promise對象都會提供一個then方法或者是catch方法

somePromise().then(function () {
  // I'm inside a then() function!
});
複製代碼

咱們在這裏能作什麼呢？有三種事能夠作：

1. 返回另外一個promise；

getUserByName('nolan').then(function (user) {
  return getUserAccountById(user.id);
}).then(function (userAccount) {
  // I got a user account!
});
複製代碼

2. 返回一個同步值（或者undefined)

getUserByName('nolan').then(function (user) {
  if (inMemoryCache[user.id]) {
    return inMemoryCache[user.id];    // returning a synchronous value!
  }
  return getUserAccountById(user.id); // returning a promise!
}).then(function (userAccount) {
  // I got a user account!
});
複製代碼

函數什麼都不返回等於返回了 undefined 目前爲止，咱們看到給 .then() 傳遞的都是函數，可是其實它能夠接受非函數值：

later(1000)
  .then(later(2000))
  .then(function(data) {
    // data = later_1000
  });
複製代碼

給 .then() 傳遞非函數值時，實際上會被解析成 .then(null)，從而致使上一個 promise 對象的結果被「穿透」。因而，上面的代碼等價於：

later(1000)
  .then(null)
  .then(function(data) {
    // data = later_1000
  });
複製代碼

爲了不沒必要要的麻煩，建議老是給 .then() 傳遞函數。

3. 拋出一個同步錯誤。

getUserByName('nolan').then(function (user) {
  if (user.isLoggedOut()) {
    throw new Error('user logged out!'); // throwing a synchronous error!
  }
  if (inMemoryCache[user.id]) {
    return inMemoryCache[user.id];       // returning a synchronous value!
  }
  return getUserAccountById(user.id);    // returning a promise!
}).then(function (userAccount) {
  // I got a user account!
}).catch(function (err) {
  // Boo, I got an error!
});
複製代碼

cacth()和then(null, …)並不徹底相同

下面兩個代碼是不等價的，當使用then(resolveHandler, rejectHandler)，rejectHandler不會捕獲在resolveHandler中拋出的錯誤。

somePromise().then(function () {
  return someOtherPromise();
}).catch(function (err) {
  // handle error
});

somePromise().then(function () {
  return someOtherPromise();
}, function (err) {
  // handle error
});
複製代碼

對於每一個promise對象來講，一旦它被建立，相關的異步代碼就開始執行了

promise墜落現象 這個錯誤我在前文中提到的問題中間接的給出了。這個狀況比較深奧，或許你永遠寫不出這樣的代碼，可是這種寫法仍是讓筆者感到震驚。 你認爲下面的代碼會輸出什麼？

Promise.resolve('foo').then(Promise.resolve('bar')).then(function (result) {
  console.log(result);
});
複製代碼

若是你認爲輸出的是bar，那麼你就錯了。實際上它輸出的是foo！

產生這樣的輸出是由於你給then方法傳遞了一個非函數（好比promise對象）的值，代碼會這樣理解：then(null)，所以致使前一個promise的結果產生了墜落的效果。你能夠本身測試一下：

Promise.resolve('foo').then(null).then(function (result) {
  console.log(result);
});
複製代碼

讓咱們回到以前講解promise vs promise factoriesde的地方。簡而言之，若是你直接給then方法傳遞一個promise對象，代碼的運行是和你所想的不同的。then方法應當接受一個函數做爲參數。所以你應當這樣書寫代碼：

Promise.resolve('foo').then(function () {
  return Promise.resolve('bar');
}).then(function (result) {
  console.log(result);
});
複製代碼

promise數組依次執行

function fetch (api, ms, err = false) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    console.log(`fetch-${api}-${ms} start`)
    setTimeout(function () {
      err ? reject(`reject-${api}-${ms}`) : resolve(`resolve-${api}-${ms}`)
    }, ms)
  })
}

解法一
function loadData () {
  const promises = [fetch('API1', 3000), fetch('API2', 2000), fetch('API3', 5000)]
  promises.reduce((chain, promise) => {
    return chain.then((res) => {
      console.log(res)
      return promise
    })
  }, Promise.resolve('haha')).then(res => {
    console.log(res)
  })
}

loadData()
// 解法二
async function loadData () {
  const promises = [fetch('API1', 3000), fetch('API2', 2000), fetch('API3', 5000)]
  for (const promise of promises) {
    try {
      await promise.then(res => console.log(res))
    } catch (err) {
      console.error(err)
    }
  }
}

複製代碼

promise常見面試題

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
    console.log(1);
    resolve();
    console.log(2);
});
promise.then(() => {
    console.log(3);
});
console.log(4);
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  輸出結果爲：1，2，4，3。

  解題思路：then方法是異步執行的。

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve('success')
    reject('error')
  }, 1000)
})
promise.then((res)=>{
  console.log(res)
},(err)=>{
  console.log(err)
})
複製代碼

  輸出結果：success

  解題思路：Promise狀態一旦改變，沒法在發生變動。

Promise.resolve(1)
  .then(2)
  .then(Promise.resolve(3))
  .then(console.log)
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  輸出結果：1

  解題思路：Promise的then方法的參數指望是函數，傳入非函數則會發生值穿透。

setTimeout(()=>{
  console.log('setTimeout')
})
let p1 = new Promise((resolve)=>{
  console.log('Promise1')
  resolve('Promise2')
})
p1.then((res)=>{
  console.log(res)
})
console.log(1)
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  輸出結果：

    Promise1     1     Promise2     setTimeout

  解題思路：這個牽扯到js的執行隊列問題，整個script代碼，放在了macrotask queue中，執行到setTimeout時會新建一個macrotask queue。可是，promise.then放到了另外一個任務隊列microtask queue中。script的執行引擎會取1個macrotask queue中的task，執行之。而後把全部microtask queue順序執行完，再取setTimeout所在的macrotask queue按順序開始執行。（具體參考www.zhihu.com/question/36…）

setImmediate(function(){
    console.log(1);
},0);
setTimeout(function(){
    console.log(2);
},0);
new Promise(function(resolve){
    console.log(3);
    resolve();
    console.log(4);
}).then(function(){
    console.log(5);
});
console.log(6);
process.nextTick(function(){
    console.log(7);
});
console.log(8);
複製代碼

結果是：3 4 6 8 7 5 2 1
複製代碼

優先級關係以下：

process.nextTick > promise.then > setTimeout > setImmediate
複製代碼

V8實現中，兩個隊列各包含不一樣的任務：

macrotasks: script(總體代碼),setTimeout, setInterval, setImmediate, I/O, UI rendering
microtasks: process.nextTick, Promises, Object.observe, MutationObserver
複製代碼

執行過程以下：JavaScript引擎首先從macrotask queue中取出第一個任務，執行完畢後，將microtask queue中的全部任務取出，按順序所有執行；而後再從macrotask queue中取下一個，執行完畢後，再次將microtask queue中的所有取出；循環往復，直到兩個queue中的任務都取完。

解釋：代碼開始執行時，全部這些代碼在macrotask queue中，取出來執行之。後面遇到了setTimeout，又加入到macrotask queue中，而後，遇到了promise.then，放入到了另外一個隊列microtask queue。等整個execution context stack執行完後，下一步該取的是microtask queue中的任務了。所以promise.then的回調比setTimeout先執行。 5.

Promise.resolve(1)
    .then((res) => {
        console.log(res);
        return 2;
    })
    .catch((err) => {
        return 3;
    })
    .then((res) => {
        console.log(res);
    });
複製代碼

  輸出結果：1 2

  解題思路：Promise首先resolve(1)，接着就會執行then函數，所以會輸出1，而後在函數中返回2。由於是resolve函數，所以後面的catch函數不會執行，而是直接執行第二個then函數，所以會輸出2。

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
console.log('開始');
resolve('success');
}, 5000);
});
 
const start = Date.now();
promise.then((res) => {
console.log(res, Date.now() - start);
});
 
promise.then((res) => {
console.log(res, Date.now() - start);
});
複製代碼

  輸出結果：

    開始

    success 5002

    success 5002

  解題思路：promise 的**.then或者.catch能夠被調用屢次，但這裏 Promise 構造函數只執行一次。或者說 promise 內部狀態一經改變，而且有了一個值，那麼後續每次調用.then** 或者**.catch**都會直接拿到該值。

let p1 = new Promise((resolve,reject)=>{
  let num = 6
  if(num<5){
    console.log('resolve1')
    resolve(num)
  }else{
    console.log('reject1')
    reject(num)
  }
})
p1.then((res)=>{
  console.log('resolve2')
  console.log(res)
},(rej)=>{
  console.log('reject2')
  let p2 = new Promise((resolve,reject)=>{
    if(rej*2>10){
      console.log('resolve3')
      resolve(rej*2)
    }else{
      console.log('reject3')
      reject(rej*2)
    }
  })
&emsp;&emsp;return p2
}).then((res)=>{
  console.log('resolve4')
  console.log(res)
},(rej)=>{
  console.log('reject4')
  console.log(rej)
})
複製代碼

  輸出結果：

    reject1     reject2     resolve3     resolve4     12

  解題思路：咱們上面說了Promise的先進之處在於能夠在then方法中繼續寫Promise對象並返回。

new Promise(resolve => {
  console.log(1);
  resolve(3);
  new Promise((resolve2 => {
    resolve2(4)
  })).then(res => {
    console.log(res)
  })
}).then(num => {
  console.log(num)
});
console.log(2)
複製代碼

輸出1 2 4 3

9.重頭戲！！！！實現一個簡單的Promise

function Promise(fn){
  var status = 'pending'
  function successNotify(){
      status = 'fulfilled'//狀態變爲fulfilled
      toDoThen.apply(undefined, arguments)//執行回調
  }
  function failNotify(){
      status = 'rejected'//狀態變爲rejected
      toDoThen.apply(undefined, arguments)//執行回調
  }
  function toDoThen(){
      setTimeout(()=>{ // 保證回調是異步執行的
          if(status === 'fulfilled'){
              for(let i =0; i< successArray.length;i ++)    {
                  successArray[i].apply(undefined, arguments)//執行then裏面的回掉函數
              }
          }else if(status === 'rejected'){
              for(let i =0; i< failArray.length;i ++)    {
                  failArray[i].apply(undefined, arguments)//執行then裏面的回掉函數
              }
          }
      })
  }
  var successArray = []
  var failArray = []
  fn.call(undefined, successNotify, failNotify)
  return {
      then: function(successFn, failFn){
          successArray.push(successFn)
          failArray.push(failFn)
          return undefined // 此處應該返回一個Promise
      }
  }
}
複製代碼

  解題思路：Promise中的resolve和reject用於改變Promise的狀態和傳參，then中的參數必須是做爲回調執行的函數。所以，當Promise改變狀態以後會調用回調函數，根據狀態的不一樣選擇須要執行的回調函數。

async await

ES2017 標準引入了 async 函數，使得異步操做變得更加方便。

async 函數是什麼？一句話，它就是 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());
};
複製代碼

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());
};
複製代碼

一比較就會發現，async函數就是將 Generator 函數的星號（*）替換成async，將yield替換成await，僅此而已。

async函數對 Generator 函數的改進，體如今如下四點。

（1）內置執行器。

Generator 函數的執行必須靠執行器，因此纔有了co模塊，而async函數自帶執行器。也就是說，async函數的執行，與普通函數如出一轍，只要一行。

var result = asyncReadFile();
複製代碼

上面的代碼調用了asyncReadFile函數，而後它就會自動執行，輸出最後結果。這徹底不像 Generator 函數，須要調用next方法，或者用co模塊，才能真正執行，獲得最後結果。

（2）更好的語義。

async和await，比起星號和yield，語義更清楚了。async表示函數裏有異步操做，await表示緊跟在後面的表達式須要等待結果。

（3）更廣的適用性。

co模塊約定，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，能夠是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做）。

（4）返回值是 Promise。

async函數的返回值是 Promise 對象，這比 Generator 函數的返回值是 Iterator 對象方便多了。你能夠用then方法指定下一步的操做。

進一步說，async函數徹底能夠看做多個異步操做，包裝成的一個 Promise 對象，而await命令就是內部then命令的語法糖。

用法

基本用法

async函數返回一個 Promise 對象，可使用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，等到異步操做完成，再接着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);
});
複製代碼

上面代碼是一個獲取股票報價的函數，函數前面的async關鍵字，代表該函數內部有異步操做。調用該函數時，會當即返回一個Promise對象。

下面是另外一個例子，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);
複製代碼

上面代碼指定50毫秒之後，輸出hello world。

因爲async函數返回的是 Promise 對象，能夠做爲await命令的參數。因此，上面的例子也能夠寫成下面的形式。

async function timeout(ms) {
  await new Promise((resolve) => {
    setTimeout(resolve, ms);
  });
}

async function asyncPrint(value, ms) {
  await timeout(ms);
  console.log(value);
}

asyncPrint('hello world', 50);
複製代碼

async 函數有多種使用形式。

// 函數聲明
async function foo() {}

// 函數表達式
const foo = async function () {};

// 對象的方法
let obj = { async foo() {} };
obj.foo().then(...)

// Class 的方法
class Storage {
  constructor() {
    this.cachePromise = caches.open('avatars');
  }

  async getAvatar(name) {
    const cache = await this.cachePromise;
    return cache.match(`/avatars/${name}.jpg`);
  }
}

const storage = new Storage();
storage.getAvatar('jake').then(…);

// 箭頭函數
const foo = async () => {};
複製代碼

語法

async函數的語法規則整體上比較簡單，難點是錯誤處理機制。

返回 Promise 對象

async函數返回一個 Promise 對象。

async函數內部return語句返回的值，會成爲then方法回調函數的參數。

async function f() {
  return 'hello world';
}

f().then(v => console.log(v))
// "hello world"
複製代碼

上面代碼中，函數f內部return命令返回的值，會被then方法回調函數接收到。

async函數內部拋出錯誤，會致使返回的 Promise 對象變爲reject狀態。拋出的錯誤對象會被catch方法回調函數接收到。

async function f() {
  throw new Error('出錯了');
}

f().then(
  v => console.log(v),
  e => console.log(e)
)
// Error: 出錯了
複製代碼

Promise 對象的狀態變化

async函數返回的 Promise 對象，必須等到內部全部await命令後面的 Promise 對象執行完，纔會發生狀態改變，除非遇到return語句或者拋出錯誤。也就是說，只有async函數內部的異步操做執行完，纔會執行then方法指定的回調函數。

下面是一個例子。

async function getTitle(url) {
  let response = await fetch(url);
  let html = await response.text();
  return html.match(/<title>([\s\S]+)<\/title>/i)[1];
}
getTitle('https://tc39.github.io/ecma262/').then(console.log)
// "ECMAScript 2017 Language Specification"
複製代碼

上面代碼中，函數getTitle內部有三個操做：抓取網頁、取出文本、匹配頁面標題。只有這三個操做所有完成，纔會執行then方法裏面的console.log。

await 命令

正常狀況下，await命令後面是一個 Promise 對象。若是不是，會被轉成一個當即resolve的 Promise 對象。

async function f() {
  return await 123;
}

f().then(v => console.log(v))
// 123
複製代碼

上面代碼中，await命令的參數是數值123，它被轉成 Promise 對象，並當即resolve。

await命令後面的 Promise 對象若是變爲reject狀態，則reject的參數會被catch方法的回調函數接收到。

async function f() {
  await Promise.reject('出錯了');
}

f()
.then(v => console.log(v))
.catch(e => console.log(e))
// 出錯了
複製代碼

注意，上面代碼中，await語句前面沒有return，可是reject方法的參數依然傳入了catch方法的回調函數。這裏若是在await前面加上return，效果是同樣的。

只要一個await語句後面的 Promise 變爲reject，那麼整個async函數都會中斷執行。

async function f() {
  await Promise.reject('出錯了');
  await Promise.resolve('hello world'); // 不會執行
}
複製代碼

上面代碼中，第二個await語句是不會執行的，由於第一個await語句狀態變成了reject。

有時，咱們但願即便前一個異步操做失敗，也不要中斷後面的異步操做。這時能夠將第一個await放在try...catch結構裏面，這樣無論這個異步操做是否成功，第二個await都會執行。

async function f() {
  try {
    await Promise.reject('出錯了');
  } catch(e) {
  }
  return await Promise.resolve('hello world');
}

f()
.then(v => console.log(v))
// hello world
複製代碼

另外一種方法是await後面的 Promise 對象再跟一個catch方法，處理前面可能出現的錯誤。

async function f() {
  await Promise.reject('出錯了')
    .catch(e => console.log(e));
  return await Promise.resolve('hello world');
}

f()
.then(v => console.log(v))
// 出錯了
// hello world
複製代碼

錯誤處理

若是await後面的異步操做出錯，那麼等同於async函數返回的 Promise 對象被reject。

async function f() {
  await new Promise(function (resolve, reject) {
    throw new Error('出錯了');
  });
}

f()
.then(v => console.log(v))
.catch(e => console.log(e))
// Error：出錯了
複製代碼

上面代碼中，async函數f執行後，await後面的 Promise 對象會拋出一個錯誤對象，致使catch方法的回調函數被調用，它的參數就是拋出的錯誤對象。具體的執行機制，能夠參考後文的「async 函數的實現原理」。

防止出錯的方法，也是將其放在try...catch代碼塊之中。

async function f() {
  try {
    await new Promise(function (resolve, reject) {
      throw new Error('出錯了');
    });
  } catch(e) {
  }
  return await('hello world');
}
複製代碼

若是有多個await命令，能夠統一放在try...catch結構中。

async function main() {
  try {
    var val1 = await firstStep();
    var val2 = await secondStep(val1);
    var val3 = await thirdStep(val1, val2);

    console.log('Final: ', val3);
  }
  catch (err) {
    console.error(err);
  }
}
複製代碼

下面的例子使用try...catch結構，實現屢次重複嘗試。

const superagent = require('superagent');
const NUM_RETRIES = 3;

async function test() {
  let i;
  for (i = 0; i < NUM_RETRIES; ++i) {
    try {
      await superagent.get('http://google.com/this-throws-an-error');
      break;
    } catch(err) {}
  }
  console.log(i); // 3
}

test();
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上面代碼中，若是await操做成功，就會使用break語句退出循環；若是失敗，會被catch語句捕捉，而後進入下一輪循環。

使用注意點

第一點，前面已經說過，await命令後面的Promise對象，運行結果多是rejected，因此最好把await命令放在try...catch代碼塊中。

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

// 另外一種寫法

async function myFunction() {
  await somethingThatReturnsAPromise()
  .catch(function (err) {
    console.log(err);
  };
}
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第二點，多個await命令後面的異步操做，若是不存在繼發關係，最好讓它們同時觸發。

let foo = await getFoo();
let bar = await getBar();
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上面代碼中，getFoo和getBar是兩個獨立的異步操做（即互不依賴），被寫成繼發關係。這樣比較耗時，由於只有getFoo完成之後，纔會執行getBar，徹底可讓它們同時觸發。

// 寫法一
let [foo, bar] = await Promise.all([getFoo(), getBar()]);

// 寫法二
let fooPromise = getFoo();
let barPromise = getBar();
let foo = await fooPromise;
let bar = await barPromise;
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上面兩種寫法，getFoo和getBar都是同時觸發，這樣就會縮短程序的執行時間。

第三點，await命令只能用在async函數之中，若是用在普通函數，就會報錯。

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

  // 報錯
  docs.forEach(function (doc) {
    await db.post(doc);
  });
}
複製代碼

上面代碼會報錯，由於await用在普通函數之中了。可是，若是將forEach方法的參數改爲async函數，也有問題。

function dbFuc(db) { //這裏不須要 async
  let docs = [{}, {}, {}];

  // 可能獲得錯誤結果
  docs.forEach(async function (doc) {
    await db.post(doc);
  });
}
複製代碼

上面代碼可能不會正常工做，緣由是這時三個db.post操做將是併發執行，也就是同時執行，而不是繼發執行。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);
  }
}
複製代碼

若是確實但願多個請求併發執行，可使用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);
}
複製代碼

async 函數的實現原理

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

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

// 等同於

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

全部的async函數均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); });
  });
}
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與其餘異步處理方法的比較

咱們經過一個例子，來看 async 函數與 Promise、Generator 函數的比較。

假定某個 DOM 元素上面，部署了一系列的動畫，前一個動畫結束，才能開始後一個。若是當中有一個動畫出錯，就再也不往下執行，返回上一個成功執行的動畫的返回值。

首先是 Promise 的寫法。

function chainAnimationsPromise(elem, animations) {

  // 變量ret用來保存上一個動畫的返回值
  var ret = null;

  // 新建一個空的Promise
  var p = Promise.resolve();

  // 使用then方法，添加全部動畫
  for(var anim of animations) {
    p = p.then(function(val) {
      ret = val;
      return anim(elem);
    });
  }

  // 返回一個部署了錯誤捕捉機制的Promise
  return p.catch(function(e) {
    /* 忽略錯誤，繼續執行 */
  }).then(function() {
    return ret;
  });

}
複製代碼

雖然 Promise 的寫法比回調函數的寫法大大改進，可是一眼看上去，代碼徹底都是 Promise 的 API（then、catch等等），操做自己的語義反而不容易看出來。

接着是 Generator 函數的寫法。

function chainAnimationsGenerator(elem, animations) {

  return spawn(function*() {
    var ret = null;
    try {
      for(var anim of animations) {
        ret = yield anim(elem);
      }
    } catch(e) {
      /* 忽略錯誤，繼續執行 */
    }
    return ret;
  });

}
複製代碼

上面代碼使用 Generator 函數遍歷了每一個動畫，語義比 Promise 寫法更清晰，用戶定義的操做所有都出如今spawn函數的內部。這個寫法的問題在於，必須有一個任務運行器，自動執行 Generator 函數，上面代碼的spawn函數就是自動執行器，它返回一個 Promise 對象，並且必須保證yield語句後面的表達式，必須返回一個 Promise。

最後是 async 函數的寫法。

async function chainAnimationsAsync(elem, animations) {
  var ret = null;
  try {
    for(var anim of animations) {
      ret = await anim(elem);
    }
  } catch(e) {
    /* 忽略錯誤，繼續執行 */
  }
  return ret;
}

複製代碼

能夠看到Async函數的實現最簡潔，最符合語義，幾乎沒有語義不相關的代碼。它將Generator寫法中的自動執行器，改在語言層面提供，不暴露給用戶，所以代碼量最少。若是使用Generator寫法，自動執行器須要用戶本身提供。

實例：按順序完成異步操做

實際開發中，常常遇到一組異步操做，須要按照順序完成。好比，依次遠程讀取一組 URL，而後按照讀取的順序輸出結果。

Promise 的寫法以下。

function logInOrder(urls) {
  // 遠程讀取全部URL
  const textPromises = urls.map(url => {
    return fetch(url).then(response => response.text());
  });

  // 按次序輸出
  textPromises.reduce((chain, textPromise) => {
    return chain.then(() => textPromise)
      .then(text => console.log(text));
  }, Promise.resolve());
}

複製代碼

上面代碼使用fetch方法，同時遠程讀取一組 URL。每一個fetch操做都返回一個 Promise 對象，放入textPromises數組。而後，reduce方法依次處理每一個 Promise 對象，而後使用then，將全部 Promise 對象連起來，所以就能夠依次輸出結果。

這種寫法不太直觀，可讀性比較差。下面是 async 函數實現。

async function logInOrder(urls) {
  for (const url of urls) {
    const response = await fetch(url);
    console.log(await response.text());
  }
}

複製代碼

上面代碼確實大大簡化，問題是全部遠程操做都是繼發。只有前一個URL返回結果，纔會去讀取下一個URL，這樣作效率不好，很是浪費時間。咱們須要的是併發發出遠程請求。

async function logInOrder(urls) {
  // 併發讀取遠程URL
  const textPromises = urls.map(async url => {
    const response = await fetch(url);
    return response.text();
  });

  // 按次序輸出
  for (const textPromise of textPromises) {
    console.log(await textPromise);
  }
}

複製代碼

上面代碼中，雖然map方法的參數是async函數，但它是併發執行的，由於只有async函數內部是繼發執行，外部不受影響。後面的for..of循環內部使用了await，所以實現了按順序輸出。

異步遍歷器

《遍歷器》一章說過，Iterator 接口是一種數據遍歷的協議，只要調用遍歷器對象的next方法，就會獲得一個對象，表示當前遍歷指針所在的那個位置的信息。next方法返回的對象的結構是{value, done}，其中value表示當前的數據的值，done是一個布爾值，表示遍歷是否結束。

這裏隱含着一個規定，next方法必須是同步的，只要調用就必須馬上返回值。也就是說，一旦執行next方法，就必須同步地獲得value和done這兩個屬性。若是遍歷指針正好指向同步操做，固然沒有問題，但對於異步操做，就不太合適了。目前的解決方法是，Generator 函數裏面的異步操做，返回一個 Thunk 函數或者 Promise 對象，即value屬性是一個 Thunk 函數或者 Promise 對象，等待之後返回真正的值，而done屬性則仍是同步產生的。

目前，有一個提案，爲異步操做提供原生的遍歷器接口，即value和done這兩個屬性都是異步產生，這稱爲」異步遍歷器「（Async Iterator）。

異步遍歷的接口

異步遍歷器的最大的語法特色，就是調用遍歷器的next方法，返回的是一個 Promise 對象。

asyncIterator
  .next()
  .then(
    ({ value, done }) => /* ... */
  );

複製代碼

上面代碼中，asyncIterator是一個異步遍歷器，調用next方法之後，返回一個 Promise 對象。所以，可使用then方法指定，這個 Promise 對象的狀態變爲resolve之後的回調函數。回調函數的參數，則是一個具備value和done兩個屬性的對象，這個跟同步遍歷器是同樣的。

咱們知道，一個對象的同步遍歷器的接口，部署在Symbol.iterator屬性上面。一樣地，對象的異步遍歷器接口，部署在Symbol.asyncIterator屬性上面。無論是什麼樣的對象，只要它的Symbol.asyncIterator屬性有值，就表示應該對它進行異步遍歷。

下面是一個異步遍歷器的例子。

const asyncIterable = createAsyncIterable(['a', 'b']);
const asyncIterator = asyncIterable[Symbol.asyncIterator]();

asyncIterator
.next()
.then(iterResult1 => {
  console.log(iterResult1); // { value: 'a', done: false }
  return asyncIterator.next();
})
.then(iterResult2 => {
  console.log(iterResult2); // { value: 'b', done: false }
  return asyncIterator.next();
})
.then(iterResult3 => {
  console.log(iterResult3); // { value: undefined, done: true }
});

複製代碼

上面代碼中，異步遍歷器其實返回了兩次值。第一次調用的時候，返回一個 Promise 對象；等到 Promise 對象resolve了，再返回一個表示當前數據成員信息的對象。這就是說，異步遍歷器與同步遍歷器最終行爲是一致的，只是會先返回 Promise 對象，做爲中介。

因爲異步遍歷器的next方法，返回的是一個 Promise 對象。所以，能夠把它放在await命令後面。

async function f() {
  const asyncIterable = createAsyncIterable(['a', 'b']);
  const asyncIterator = asyncIterable[Symbol.asyncIterator]();
  console.log(await asyncIterator.next());
  // { value: 'a', done: false }
  console.log(await asyncIterator.next());
  // { value: 'b', done: false }
  console.log(await asyncIterator.next());
  // { value: undefined, done: true }
}

複製代碼

上面代碼中，next方法用await處理之後，就沒必要使用then方法了。整個流程已經很接近同步處理了。

注意，異步遍歷器的next方法是能夠連續調用的，沒必要等到上一步產生的Promise對象resolve之後再調用。這種狀況下，next方法會累積起來，自動按照每一步的順序運行下去。下面是一個例子，把全部的next方法放在Promise.all方法裏面。

const asyncGenObj = createAsyncIterable(['a', 'b']);
const [{value: v1}, {value: v2}] = await Promise.all([
  asyncGenObj.next(), asyncGenObj.next()
]);

console.log(v1, v2); // a b

複製代碼

另外一種用法是一次性調用全部的next方法，而後await最後一步操做。

const writer = openFile('someFile.txt');
writer.next('hello');
writer.next('world');
await writer.return();

複製代碼

for await...of

前面介紹過，for...of循環用於遍歷同步的 Iterator 接口。新引入的for await...of循環，則是用於遍歷異步的 Iterator 接口。

async function f() {
  for await (const x of createAsyncIterable(['a', 'b'])) {
    console.log(x);
  }
}
// a
// b

複製代碼

上面代碼中，createAsyncIterable()返回一個異步遍歷器，for...of循環自動調用這個遍歷器的next方法，會獲得一個Promise對象。await用來處理這個Promise對象，一旦resolve，就把獲得的值（x）傳入for...of的循環體。

for await...of循環的一個用途，是部署了 asyncIterable 操做的異步接口，能夠直接放入這個循環。

let body = '';
for await(const data of req) body += data;
const parsed = JSON.parse(body);
console.log('got', parsed);

複製代碼

上面代碼中，req是一個 asyncIterable 對象，用來異步讀取數據。能夠看到，使用for await...of循環之後，代碼會很是簡潔。

若是next方法返回的Promise對象被reject，那麼就要用try...catch捕捉。

async function () {
  try {
    for await (const x of createRejectingIterable()) {
      console.log(x);
    }
  } catch (e) {
    console.error(e);
  }
}

複製代碼

注意，for await...of循環也能夠用於同步遍歷器。

(async function () {
  for await (const x of ['a', 'b']) {
    console.log(x);
  }
})();
// a
// b

複製代碼

異步Generator函數

就像 Generator 函數返回一個同步遍歷器對象同樣，異步 Generator 函數的做用，是返回一個異步遍歷器對象。

在語法上，異步 Generator 函數就是async函數與 Generator 函數的結合。

async function* readLines(path) {
  let file = await fileOpen(path);

  try {
    while (!file.EOF) {
      yield await file.readLine();
    }
  } finally {
    await file.close();
  }
}

複製代碼

上面代碼中，異步操做前面使用await關鍵字標明，即await後面的操做，應該返回Promise對象。凡是使用yield關鍵字的地方，就是next方法的停下來的地方，它後面的表達式的值（即await file.readLine()的值），會做爲next()返回對象的value屬性，這一點是於同步Generator函數一致的。

能夠像下面這樣，使用上面代碼定義的異步Generator函數。

for await (const line of readLines(filePath)) {
  console.log(line);
}

複製代碼

異步 Generator 函數能夠與for await...of循環結合起來使用。

async function* prefixLines(asyncIterable) {
  for await (const line of asyncIterable) {
    yield '> ' + line;
  }
}

複製代碼

yield命令依然是馬上返回的，可是返回的是一個Promise對象。

async function* asyncGenerator() {
  console.log('Start');
  const result = await doSomethingAsync(); // (A)
  yield 'Result: '+ result; // (B)
  console.log('Done');
}

複製代碼

上面代碼中，調用next方法之後，會在B處暫停執行，yield命令馬上返回一個Promise對象。這個Promise對象不一樣於A處await命令後面的那個 Promise 對象。主要有兩點不一樣，一是A處的Promise對象resolve之後產生的值，會放入result變量；二是B處的Promise對象resolve之後產生的值，是表達式'Result： ' + result的值；二是A處的 Promise 對象必定先於B處的 Promise 對象resolve。

若是異步 Generator 函數拋出錯誤，會被 Promise 對象reject，而後拋出的錯誤被catch方法捕獲。

async function* asyncGenerator() {
  throw new Error('Problem!');
}

asyncGenerator()
.next()
.catch(err => console.log(err)); // Error: Problem!

複製代碼

注意，普通的 async 函數返回的是一個 Promise 對象，而異步 Generator 函數返回的是一個異步Iterator對象。基本上，能夠這樣理解，async函數和異步 Generator 函數，是封裝異步操做的兩種方法，都用來達到同一種目的。區別在於，前者自帶執行器，後者經過for await...of執行，或者本身編寫執行器。下面就是一個異步 Generator 函數的執行器。

async function takeAsync(asyncIterable, count=Infinity) {
  const result = [];
  const iterator = asyncIterable[Symbol.asyncIterator]();
  while (result.length < count) {
    const {value,done} = await iterator.next();
    if (done) break;
    result.push(value);
  }
  return result;
}

複製代碼

上面代碼中，異步Generator函數產生的異步遍歷器，會經過while循環自動執行，每當await iterator.next()完成，就會進入下一輪循環。

下面是這個自動執行器的一個使用實例。

async function f() {
  async function* gen() {
    yield 'a';
    yield 'b';
    yield 'c';
  }

  return await takeAsync(gen());
}

f().then(function (result) {
  console.log(result); // ['a', 'b', 'c']
})

複製代碼

異步 Generator 函數出現之後，JavaScript就有了四種函數形式：普通函數、async 函數、Generator 函數和異步 Generator 函數。請注意區分每種函數的不一樣之處。

最後，同步的數據結構，也可使用異步 Generator 函數。

async function* createAsyncIterable(syncIterable) {
  for (const elem of syncIterable) {
    yield elem;
  }
}

複製代碼

上面代碼中，因爲沒有異步操做，因此也就沒有使用await關鍵字。

yield* 語句

yield*語句也能夠跟一個異步遍歷器。

async function* gen1() {
  yield 'a';
  yield 'b';
  return 2;
}

async function* gen2() {
  const result = yield* gen1();
}

複製代碼

上面代碼中，gen2函數裏面的result變量，最後的值是2。

與同步Generator函數同樣，for await...of循環會展開yield*。

(async function () {
  for await (const x of gen2()) {
    console.log(x);
  }
})();
// a
// b
複製代碼