談談ES6先後的異步編程

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Javascript 語言的執行環境是「單線程」的，若是沒有異步編程，根本無法用，非卡死不可。

爲了解決這個問題，Javascript語言將任務的執行模式分紅兩種：同步（Synchronous）和異步（Asynchronous）兩種模式概念很好理解。

ES6 誕生之前，異步編程的方法，大概有下面四種：回調函數 ，事件監聽 ，發佈/訂閱 ，Promise對象。

回調函數

這是異步編程最基本的方法。

假定有兩個函數f1和f2，後者等待前者的執行結果。

　　f1();
　　f2();

若是f1是一個很耗時的任務，能夠考慮改寫f1，把f2寫成f1的回調函數。

　　function f1(callback){
　　　　setTimeout(function () {
　　　　　　// f1的任務代碼
　　　　　　callback();
　　　　}, 1000);
　　}

執行代碼就變成下面這樣：

f1(f2);

採用這種方式，咱們把同步操做變成了異步操做，f1不會堵塞程序運行，至關於先執行程序的主要邏輯，將耗時的操做推遲執行。

回調函數的優勢是簡單、容易理解和部署，缺點是不利於代碼的閱讀和維護，各個部分之間高度耦合（Coupling），流程會很混亂，並且每一個任務只能指定一個回調函數。

事件監聽

另外一種思路是採用事件驅動模式。任務的執行不取決於代碼的順序，而取決於某個事件是否發生。

仍是以f1和f2爲例。首先，爲f1綁定一個事件（這裏採用的jQuery的寫法）。

f1.on('done', f2);

上面這行代碼的意思是，當f1發生done事件，就執行f2。而後，對f1進行改寫：

　　function f1(){
　　　　setTimeout(function () {
　　　　　　// f1的任務代碼
　　　　　　f1.trigger('done');
　　　　}, 1000);
　　}

f1.trigger('done')表示，執行完成後，當即觸發done事件，從而開始執行f2。

這種方法的優勢是比較容易理解，能夠綁定多個事件，每一個事件能夠指定多個回調函數，並且能夠"去耦合"（Decoupling），有利於實現模塊化。缺點是整個程序都要變成事件驅動型，運行流程會變得很不清晰。

發佈/訂閱

上一節的"事件"，徹底能夠理解成"信號"。

咱們假定，存在一個"信號中心"，某個任務執行完成，就向信號中心"發佈"（publish）一個信號，其餘任務能夠向信號中心"訂閱"（subscribe）這個信號，從而知道何時本身能夠開始執行。這就叫作"發佈/訂閱模式"（publish-subscribe pattern），又稱"觀察者模式"（observer pattern）。

這個模式有多種實現，下面採用的是Ben Alman的Tiny Pub/Sub，這是jQuery的一個插件。

首先，f2向"信號中心"jQuery訂閱"done"信號。

jQuery.subscribe("done", f2);

而後，f1進行以下改寫：

　　function f1(){
　　　　setTimeout(function () {
　　　　　　// f1的任務代碼
　　　　　　jQuery.publish("done");
　　　　}, 1000);
　　}

jQuery.publish("done")的意思是，f1執行完成後，向"信號中心"jQuery發佈"done"信號，從而引起f2的執行。

此外，f2完成執行後，也能夠取消訂閱（unsubscribe）。

jQuery.unsubscribe("done", f2);

這種方法的性質與"事件監聽"相似，可是明顯優於後者。由於咱們能夠經過查看"消息中心"，瞭解存在多少信號、每一個信號有多少訂閱者，從而監控程序的運行。

Promises對象

Promises對象是CommonJS工做組提出的一種規範，目的是爲異步編程提供統一接口。

簡單說，它的思想是，每個異步任務返回一個Promise對象，該對象有一個then方法，容許指定回調函數。好比，f1的回調函數f2,能夠寫成：

f1().then(f2);

f1要進行以下改寫（這裏使用的是jQuery的實現）：

　　function f1(){
　　　　var dfd = $.Deferred();
　　　　setTimeout(function () {
　　　　　　// f1的任務代碼
　　　　　　dfd.resolve();
　　　　}, 500);
　　　　return dfd.promise;
　　}

這樣寫的優勢在於，回調函數變成了鏈式寫法，程序的流程能夠看得很清楚，並且有一整套的配套方法，能夠實現許多強大的功能。

好比，指定多個回調函數：

f1().then(f2).then(f3);

再好比，指定發生錯誤時的回調函數：

f1().then(f2).fail(f3);

並且，它還有一個前面三種方法都沒有的好處：若是一個任務已經完成，再添加回調函數，該回調函數會當即執行。因此，你不用擔憂是否錯過了某個事件或信號。這種方法的缺點就是編寫和理解，都相對比較難。

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ES6誕生後，出現了Generator函數，它將 JavaScript 異步編程帶入了一個全新的階段。ES6也將Promise 其寫進了語言標準，統一了用法，原生提供了Promise對象。

故ES6異步編程的方法，大概有兩種：Generator函數，Promise。

Generator函數

特色： 帶星號function，yield語句 ，next() 獲取下一個yield表達式中yield後的值，擁有遍歷器接口，與for..of可搭配使用

下面代碼中，Generator函數封裝了一個異步操做，該操做先讀取一個遠程接口，而後從JSON格式的數據解析信息。這段代碼很是像同步操做，除了加上了yield命令

var fetch = require('node-fetch');

function * gen() {
    var url = 'http://api.github.com/users/github';
    var result = yield fetch(url);
    console.log(result.bio);
}

var g = gen();
var result = g.next();

result.value.then(function(data) {
    return data.json();
}).then(function (data) {
    g.next(data);
});

執行過程:

首先執行Generator函數，獲取遍歷器對象，而後使用next 方法（第二行），執行異步任務的第一階段。因爲Fetch模塊返回的是一個Promise對象，所以要用then方法調用下一個next 方法。

缺點：

能夠看到，雖然Generator函數將異步操做表示得很簡潔，可是流程管理卻不方便（即什麼時候執行第一階段、什麼時候執行第二階段），即如何實現自動化的流程管理。

補充拓展

能夠參考阮一峯的ECMAScript 6 入門用Thunk函數實現自動化流程管理,對Generator函數進行拓展，前提是每個異步操做，都要是Thunk函數,進價就是再用CO模塊來實現自動化流程管理，co模塊其實就是將兩種自動執行器（Thunk 函數和 Promise 對象），包裝成一個模塊。使用 co 的前提條件是，Generator 函數的yield命令後面，只能是 Thunk 函數或 Promise 對象。若是數組或對象的成員，所有都是 Promise 對象，也可使用 co。後面，ES2017標準引入了async函數，對Generator再「語法升級」， async 函數是什麼？一句話，它就是 Generator 函數的語法糖。async函數對 Generator 函數進行了改進，體如今如下四點：

• 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。

• 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。

• 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）。

• 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。

Promise

ES6 規定，Promise對象是一個構造函數，用來生成Promise實例。

下面代碼創造了一個Promise實例。

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

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

Promise構造函數接受一個函數做爲參數，該函數的兩個參數分別是resolve和reject。它們是兩個函數，由 JavaScript 引擎提供，不用本身部署。

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
});

then方法能夠接受兩個回調函數做爲參數。第一個回調函數是Promise對象的狀態變爲resolved時調用，第二個回調函數是Promise對象的狀態變爲rejected時調用。其中，第二個函數是可選的，不必定要提供。這兩個函數都接受Promise對象傳出的值做爲參數。 Promise 的基本用法就談到這，更深刻用法，請參考阮一峯的ECMAScript 6 入門

特別須要指出的是在ES6以前，promise是一套規範和原則，只要設計的庫複合規範的要求就均可以算是promise, 目前比較流行的promise庫（插件）有q和when，RSVP.js，jQuery的Deferred等。ES6後，將Promise 衆多規範中的一種寫入語言標準，ES6中的 Promise 是其中一種，各個 Promise 規範之間有細微的差異(主要是特性上的)

參考來源：

• ECMAScript 6 入門
• Javascript異步編程的4種方法