從0到1學習node(八)之異步控制工具async

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咱們在編寫異步程序時，最頭痛的就是不知道結果何時返回給咱們，而後執行後面的操做，不少時候只能把後面的操做放到返回成功的函數裏，或者使用計數器等方法。

比較典型的兩個就是：後面的操做須要依賴上一個異步操做的結果；多個異步操做並行執行，都執行完成後再執行接下來的操做。這兩個操做中，第一個異步的程序咱們可能會寫成這樣：

db.select(SQL1, function(res1){
    db.delete(SQL2, function(res2){
        db.insert(SQL3, function(res3){
            // ...
        })
    })
});

將後面的操做寫到執行成功後的回調函數裏。第2個並行的異步操做，可使用計數器的方法，每一個異步調用成功時，計數器加1，當全部的異步都調用成功後，再接着執行：

var count = 0;
var success = function(){
    count++;
    if(count>=3){ 
        console.log('執行完畢...');
    }
}

var select = function(){
    db.select(sql, function(res){
        success();
    })
}
var select2 = function(){
    db.select(sql, function(res){
        success();
    })
}
var select3 = function(){
    db.select(sql, function(res){
        success();
    })
}
select();
select2();
select3();

這些編寫方式很是麻煩，並且代碼邏輯比較混亂，調試起來也很不方便。那麼就要用到異步控制的利器async了。

1. 介紹

async的做用是進行流程的控制，並且提供了很是多的方法可供調用。這些方法能夠分爲三大類：

• 集合類（Collections）

• 流程控制類（Control Flow）

• 工具類（Utils）

下面咱們從這三個分類裏分別挑出幾個方法進行講解。

2. 函數介紹

async中提供了很是多的方法可供使用，咱們僅僅是講解其中幾個比較有表明性的，其餘的能夠訪問官方文檔：http://caolan.github.io/async/docs.html。

2.1 集合類

集合類中的方法主要有some, 'map', 'each', 'every'等，這些方法是對數組或組合進行某個相同的操做後，統一執行回調函數。

咱們以map爲例，map對集合中的每個元素，執行某個相同的異步操做，獲得結果。全部的結果將彙總到最終的callback裏。

使用方法，map接收三個參數，分別是：

參數名稱	類型	說明
coll	iteratee	callback
Array | Iterable | Object	function	function
須要處理數組，集合或其餘可迭代的類型	迭代方法，用來對集合中的每一項進行處理。該方法接收兩個參數(item, callback)；item爲集合中的每一項, callback爲回調函數。callback須要帶有err(有時可能爲null)和處理後的數據，callback(err, data)	最終回調函數，當集合處理完畢後調用此函數，傳遞兩個參數err和result，result爲以前處理後的全部的結果的集合

注意：中間處理函數iteratee對coll中的每一項都是併發處理的，所以並不能保證iteratee按照順序完成。不過，若是coll是個數組，最後的結果集results會按照coll中的順序排列；若是coll是個集合（Object）類型，results會是數組類型，結果將大體按照coll的鍵的順序排列（可是不一樣在不一樣的JavaScript引擎中會有可能發生變化）。

咱們來舉個例子，使用map獲取幾個文件中的內容：

var files = ['./file/cnode_1.txt', './file/cnode_2.txt', './file/cnode_3.txt'];

// 讀取文件內容
// 第1個參數 文件名稱列表的數組
// 第2個參數 傳入數組中的每一項和回調函數
// 第3個參數 results爲全部結果的集合
async.map(files, function(file, cb){
    fs.readFile(file, 'utf-8', function(err, data){
        cb(err, data);
    })
}, function(err, results){
    console.log( results );
})

並且，若是中間的處理函數比較大，不想寫在map中，也能夠單獨寫成一個函數，而後傳遞進去，不過參數傳遞仍是要符合規則的：

var files = ['./file/cnode_1.txt', './file/cnode_2.txt', './file/cnode_3.txt'];

var read = function(file, cb){
    fs.readFile(file, 'utf-8', function(err, data){
        cb(err, data);
    })
}
async.map(files, read, function(err, result){
    console.log( result );
})

這裏還有一個mapLimit，能夠傳遞一個參數limit，用來限制併發的數量：mapLimit(coll, limit, iteratee, callbackopt)：

// 併發數量爲2
async.mapLimit(files, 2, read, function(err, result){
    console.log( result );
})

同時，集合類中還有其餘的方法，咱們也稍微瞭解下：

• each : 與map相似，可是最後的回調函數裏沒有results，each只循環不負責處理結果

• every : 中間處理函數iteratee的參數(err, boolean)須要傳遞一個boolean值，若全部選項的結果都爲true，則results爲true

• some : 與every相似，只是只要其中一個選項的結果爲true，則results爲true

• filter : 對coll進行篩選，篩選出結果爲true的結果

• reject : 與filter正好相反，篩選出結果爲false的結果

• concat : 將每一個異步操做的結果合併爲一個數組

2.2 流程控制類

上面的集合類是對一個集合進行相同的處理，集合中的每一項都處理完後，再對結果進行回調處理。而多個回調方法執行時，則須要對這幾個回調方法進行控制了。

多個回調方法執行時，一般有這麼幾個流程：

1. 串行且無關聯，即執行完一個後再依次執行下一個，且相互之間無數據交互，都執行完後，再執行最後的回調函數。可使用async.series

2. 串行且有關聯，即執行完一個後再依次執行下一個，且上一個回調函數的結果會做爲下一個回調函數的參數。可使用async.waterfall

3. 並行，這幾個回調函數同時併發執行，都執行完成後，再執行最後的回調函數。可使用async.parallel

固然還有其餘更復雜的流程，這裏也只聊上面的三種狀況。

async.series，async.waterfall和async.parallel的語法都是同樣的：

async.Method(coll, function(err, results){

})

其中coll既能夠是數組，也能夠是json格式的，並且results的類型與coll對應。

串行且無關聯async.series：

// 串行且無關聯，數組格式
async.series([
    function(cb){
        getAllList(function(result){
            cb(null, result);
        });
    },
    function(cb){
        getAllUser(function(result){
            cb(null, result);
        });
    }
], function(err, result){
    console.log(result);
})

同時串行的異步能夠是json格式的：

// 串行且無關聯，json個數
async.series({
    one: function(cb){
        getAllList(function(result){
            cb(null, result);
        });
    },
    two: function(cb){
        getAllUser(function(result){
            cb(null, result);
        });
    }
}, function(err, result){
    console.log(result);
})

串行且有關聯async.waterfall：

// 串行且上一個結果做爲下一個的參數
async.waterfall([
    function(cb){
        getListById(1, function(result){
            cb(null, result);
        });
    },
    function(params, cb){
        console.log(params);
        getAllUser(function(result){
            cb(null, result);
        });
    }
], function(err, result){
    console.log(result);
})

並行async.parallel：

// 並行，getAllList與getAllUser同時執行
async.parallel([
    function(cb){
        getAllList(function(result){
            cb(null, result);
        });
    },
    function(cb){
        getAllUser(function(result){
            cb(null, result);
        });
    }
], function(err, result){
    console.log(result);
})

關於並行的異步操做，這裏還有一個async.parallelLimit，限制併發的數量：

// 併發數量爲2
async.parallelLimit([
    iteratee1, iteratee2, iteratee3, ...
], 2, function(err, results){
    
})

2.3 工具類

async中也提供了很多的工具方法可供使用，好比async.log能夠輸出回調方法中的值，第1個參數爲函數，後面的參數爲傳遞給函數的參數：

var hello = function(name, callback) {
    setTimeout(function() {
        callback(null, 'hello ' + name);
    }, 1000);
};

// 將'world'傳遞給hello方法
async.log(hello, 'world'); // 'hello world'

這裏面還有apply, dir, timeout等方法。

3. 總結

使用async控制異步流程很是的方便，並且也能夠在前端使用，好比能夠操做多個ajax請求等。

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