撩課-Web架構師養成系列(第二篇)-async

前言

Web架構師養成系列共15篇，每週更新一篇，主要分享、探討目前大前端領域（前端、後端、移動端）企業中正在用的各類成熟的、新的技術。部分文章也會分析一些框架的底層實現，讓咱們作到知其然知其因此然。

本篇爲第二篇，上一篇：撩課-Web架構師養成系列第一篇

本篇文章閱讀須要時長：約15分鐘

1、先了解異步?

關於"異步"，咱們能夠這麼理解: 一個任務拆分紅兩段，先執行第一段，而後轉而執行其餘任務，等到某個時間點，再回過頭執行第二段。

好比，你要作土豆燉牛肉，當開始煮牛肉的時候發現土豆沒了，能夠先讓牛肉煮着，而後去買土豆、洗好、切好，再把土豆放到鍋裏一塊兒煮。

這種不連續的執行，就叫作異步。相應地，若是是連續的執行，那麼就叫作同步。

1.1 JS中常見的異步編程方式？

異步編程的目標就是讓代碼的執行更加相似於同步編程，開發中比較經常使用的方式主要包括：

1) 回調函數實現
2) 發佈訂閱、通知
3) 事件監聽
4）Promise/A+ 和 生成器函數
5）async/await
複製代碼

在ES6以前，咱們更多地是使用回調函數來實現異步編程。

1.2 認識回調函數

回調函數就是把任務拆解成兩部分，把任務的第二部份單獨寫在一個函數裏面，等到執行完其它任務從新執行這個任務的時候，就直接調用這個函數，從而達到異步效果。

案例以下：

/**
 * 土豆燉牛肉
 * @param step1 牛肉
 * @param callback 回調
 */
let cook = (step1, callback) => {
    // 1. 煮牛肉
    console.log(`燒水煮${step1}`);
    //  2. 放入土豆(5秒後執行)
    setTimeout(() => {
        let step2 = '放入土豆';
        callback(step2);
    }, 5000)
};

// 1. 先煮牛肉  
cook('牛肉', (data) => {
    console.log(data);
});

// 2. 作其它事, 5s後放入土豆 
console.log('買土豆');
console.log('洗土豆');
console.log('切土豆');

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雖然回調函數可以實現異步，可是回調函數存在如下問題：

1) 回調地獄問題
異步多級依賴的狀況下會層層嵌套，代碼難以閱讀的維護；

2）可能會形成多個異步在某一時刻獲取全部異步的結果；

3) 異步不支持try/catch
回調函數是在下一事件環中取出，
因此通常在回調函數的第一個參數都是用來預置錯誤對象

4）不能經過return返回結果
複製代碼

2、異步改進方案-Promise

2.1 什麼是Promise？

promise，承諾。在代碼中咱們能夠這麼理解：此處我先許下個承諾，過了必定時間後我帶給你一個結果。

那麼，在這一段時間中作什麼？ 咱們能夠進行異步操做，好比請求網絡數據、耗時運算、讀寫本地文件等

2.2 Promise的三種狀態？

1) Pending 
   Promise對象實例建立時候的初始狀態
2) Fulfilled 
   成功的狀態
3) Rejected 
   失敗的狀態 
複製代碼

好比：你發郵件給老闆說要加工資，這時候你就要"等待"他的郵件回覆，他能夠立馬給你回覆，若是贊成了，表示"成功"；若是不一樣意，表示"失敗"，固然他也能夠一直不一樣意；可是這期間不影響你作其它事情。

在實際開發中，咱們能夠經過then 方法，來指定Promise 對象的狀態改變時肯定執行的操做，resolve 時執行第一個函數(onFulfilled)，reject 時執行第二個函數(onRejected)。

來，一塊兒認識下promise的幾種操做方式和經常使用方法：

構建Promise

//  promise的方法會馬上執行;
//  兩個輸出都會打印
let promise = new Promise(() => {
     console.log('喜歡IT');
});
console.log('就上撩課');
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promise也能夠表明將來的一個值

一個promise實例能夠屢次調用then，當成功後會將結果依次執行。

let  promise = new Promise((resolve, reject) => {
    ajax.get(BASEURL + 'api/goods/', (err, data)=>{
        if (err) return reject(err);
        resolve(data);
    })
});
promise.then(data => {
    console.log(data);
});
promise.then(data => {
    console.log(data);
});
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promise也能夠表明一個不用返回的值

// 表明一個用於不會返回的值
let  promise = new Promise((resolve, reject) => { });
promise.then(data => {
    console.log(data);
});
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Promise.resolve

返回一個Promise實例，這個實例處於resolve狀態。

Promise.resolve('成功獲取結果').then(data=>{ 
    console.log(data);
});
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Promise.reject

返回一個Promise實例，這個實例處於reject狀態。

Promise.reject('獲取結果失敗').then(data=>{ 
   console.log(data); 
},err=>{ 
console.log(err); 
})
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Promise.race

該方法用於接收一個數組，數組內都是Promise實例，返回一個Promise實例，這個Promise實例的狀態轉移取決於參數的Promise實例的狀態變化。

當參數中任何一個實例處於resolve狀態時，返回的Promise實例會變爲resolve狀態。若是參數中任意一個實例處於reject狀態，返回的Promise實例變爲reject狀態。

Promise.race(
    [readFiles('./a.txt')，
    readFiles('./b.txt')]).then(data=>{
    console.log({data})
},(err)=>{
    console.log(err)
});
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2.3 案例實操

咱們再用promise實現上面發郵件加工資的案例：

狀況一 ：

在必定時間後（假設5s後），老闆回覆了郵件，能夠是如下兩種狀況:

let addWages = ()=>{
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(function  ()  {
            // 公司帳戶餘額
            let  currentMoney = 9999999999;
            // 公司帳戶餘額 > 100w
            if (currentMoney > 1000000) {
                resolve('贊成加薪');
            } else {
                resolve('不一樣意加薪');
            }
        }, 5000)
    })
};
addWages().then(data => {
    console.log(data);
}, data => {
    console.log(data);
});

//  運行結果：贊成加薪
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狀況二 ：

公司帳戶已經沒錢，無法加工資了，表現形式以下：

let addWages = ()=>{
    return new Promise((resolve, reject) => {
        throw new Error('你表現不夠優秀！');
    })
};
addWages().then(data => {
    console.log(data);
}, data => {
    console.log('這裏輸出：' + data);
});
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咱們能夠採用then的第二個參數捕獲reject返回結果或者捕獲失敗，固然也能夠經過.catch函數進行捕獲。

3、promise能夠解決回調函數帶來的問題

前面的案例描述已經驗證了promise支持catch，此外，經過promise也可以返回結果給外部。咱們再一塊兒看看promise如何解決回調地獄和同步異步結果。

3.1 解決回調地獄

案例場景：在文檔a.txt中存放正文檔b.txt的路徑，在文檔b.txt中存放正文檔c.txt的路徑, 咱們要取出文檔c.txt裏面的內容。

構造函數實現：

/* a.txt -> b.txt -> c.txt -> 輸出內容*/
let fs = require('fs');
let readFiles = ()=>{
    // 回調1
    fs.readFile('./a.txt','utf8', (err,data)=>{
        if(err) return console.log(err);
        // 回調2
        fs.readFile(data,'utf8',function(err,data){
            if(err) return console.log(err);
            // 回調3
            fs.readFile(data,'utf8',function(err,data){
                if(err) return console.log(err);
                console.log(data); 
            })
        })
    })
};

/*
調用輸出結果：
喜歡IT, 就上撩課(itlike.com) 
*/
readFiles();
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經過promise解決回調地獄：

let fs = require('fs');

// 1. 初始化promise
let readFiles =(filePath)=>{
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        fs.readFile(filePath,'utf8',(err,data)=>{
            if(err) return reject(err);
            resolve(data);
        })
    })
};

// 2. 相似於鏈式的調用方式
readFiles('./a.txt').then((data)=>{
    return readFile(data);
}).then((data)=>{
    // 獲取b.txt中內容
    return readFile(data);
}).then((data)=>{
    // 輸出c.txt中內容
    console.log(data)  
}).catch((err)=>{
    console.log(err)
});
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3.2 在同一時刻同步全部異步產生的結果

該場景在實際開發中有不少應用場景，好比：咱們要提交一個操做時，須要結合以前的兩個異步請求的結果才能進行。

再好比：你要進行下一個運算時，須要前面兩個異步運算的結果才能進行。咱們仍是經過讀取文件的案例來進行舉例。

常規方式實現：

let fs = require('fs');
// 1. 統一輸出全部異步產生的結果
let allContent = {};
let logAllContent = (key,data)=>{
    allContent[key] = data;
    if(Object.keys(allContent).length === 2){
        console.log(allContent)
    }
};

// 2. 分別異步讀取文件中的內容
fs.readFile('./a.txt', 'utf8', function (err, data) {
    if (err) return console.log(err);
    logAllContent(data);
});
fs.readFile('./b.txt', 'utf8', function (err, data) {
    if (err) return console.log(err);
    logAllContent(data);
});
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這樣的方式雖然解決了問題，可是你不知道最終結果是在哪一個異步函數中輸出，並且你須要在全部的異步函數中都去調用打印方法。

promise方式大大簡化：

藉助promise.all()方法，無論哪一個promise誰先完成，該方法會按照數組裏面的順序將結果返回。

let fs = require('fs');
let readFiles = (filePath)=>{
    return new Promise(function(resolve,reject){
        fs.readFile(filePath,'utf8', (err,data)=>{
            if(err) return reject(err);
            resolve(data);
        })
    })
};

Promise.all(
    [readFiles('./a.txt'), 
     readFiles('./b.txt')]
).then(([data])=>{
    console.log({data})
});
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後續

藉助Promise已經能夠幫助咱們很好解決異步編程的問題，但還不是那麼的行雲流水、一鼓作氣，咱們更但願編寫異步代碼可以像寫同步代碼同樣直觀、簡單。

在下一篇咱們會講些更好、更靈活的異步編程方案，敬請期待。獲取資料、交流可加我微信：yejh9522 一塊兒探討學習。