從地獄到天堂，Node 回調向 async/await 轉變
Node7.6 開始正式支持 async/await，而 async/await 因爲其能夠以同步形式的代碼書寫異步程序，被喻爲異步調用的天堂。然而 Node 的回調模式在已經根深蒂固，這個被喻爲「回調地獄」的結構形式推進了 Promise 和 ES6 的迅速成型。然而，從地獄到天堂，並不是一步之遙！javascript
async/await 基於 Promise，而不是基於回調，因此要想從回調地獄中解脫出來，首先要把回調實現修改成 Promise 實現——問題來了，Node 這麼多庫函數，還有更多的第三方庫函數都是使用回調實現的，要想所有修改成 Promise 實現，談何容易？html
使用第三方庫脫離地獄
Async
固然，解決辦法確定是有的，好比 Async 庫經過 async.waterfall() 實現了對深度回調的「扁平」化，固然它不是用 Promise 實現的，可是有它的扁平化工做做爲基礎，再封裝 Promise 就已經簡潔很多了。java
下面是 Async 官方文檔給出的一個示例node
async.waterfall([
function(callback) {
callback(null, 'one', 'two');
},
function(arg1, arg2, callback) {
// arg1 now equals 'one' and arg2 now equals 'two'
callback(null, 'three');
},
function(arg1, callback) {
// arg1 now equals 'three'
callback(null, 'done');
}
], function (err, result) {
// result now equals 'done'
});
若是把它封裝成 Promise 也很容易：git
// promiseWaterfall 使用 async.waterfall 處理函數序列
// 並將最終結果封裝成 Promise
function promiseWaterfall(series) {
return new Promise((resolve, reject) => {
async.waterfall(series, function(err, result) {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(result);
}
});
});
}
// 調用示例
promiseWaterfall([
function(callback) {
callback(null, "one", "two");
},
function(arg1, arg2, callback) {
// arg1 now equals 'one' and arg2 now equals 'two'
callback(null, "three");
},
function(arg1, callback) {
// arg1 now equals 'three'
callback(null, "done");
}
]).then(result => {
// result now equals 'done'
});
Q
Q 也是一個經常使用的 Promise 庫，提供了一系列的工具函數來處理 Node 式的回調，好比 Q.nfcall()、Q.nfapply()、Q.denodeify() 等。github
其中，Q.denodeify()，別名 Q.nfbind()，能夠將一個 Node 回調風格的函數轉換成 Promise 風格的函數。雖然轉換以後的函數返回的不是原生的 Promise 對象，而是 Q 內部實現的一個 Promise 類的對象，咱們能夠稱之爲 Promise alike 對象。api
Q.denodeify() 的用法很簡單，直接對 Node 風格的函數進行封裝便可，下面也是官方文檔中的例子數組
var readFile = Q.nfbind(FS.readFile);
readFile("foo.txt", "utf-8").done(function (text) {
// do something with text
});
這裏須要說明的是，雖然用 Q.denodeify() 封裝的函數返回的是 Promise alike 對象，可是筆者親測它能夠用於 await 運算[注1]。promise
[注1]：await 在 MDN 上被描述爲 「operator」，即運算符，因此這裏說 「await 運算」，或者能夠說 「await 表達式」。數據結構
Bluebird
對於 jser 來講，Bluebird 也不陌生。它經過 Promise.promisify() 和 Promise.promisifyAll() 等提供了對 Node 風格函數的轉換，這和上面提到的 Q.denodeify() 相似。注意這裏提到的 Promise 也不是原生的 Promise，而是 bluebird 實現的，一般使用下面的語句引用：
const Promise = require("bluebird").Promise;
爲了和原生 Promise 區別開來，也能夠改成
const BbPromise = require("bluebird").Promise;
Promise.promisifyAll() 相對特殊一些，它接受一個對象做爲參數，將這個對象的全部方法處理成 Promise 風格，固然你也能夠指定一個 filter 讓它只處理特定的方法——具體操做這裏就很少說，參考官方文檔便可。
與 Q.denodeify() 相似，經過 bluebird 的 Promise.promisify() 或 Promise.promisifyAll() 處理事後的函數，返回的也是一個 Promise alike 對象，並且，也能夠用於 await 運算。
靠本身脫離地獄
ES6 已經提供了原生 Promise 實現，若是隻是爲了「脫離地獄」而去引用一個第三方庫，彷佛有些不值。若是隻須要少許代碼就能夠本身把回調風格封裝成 Promise 風格，幹嗎不本身實現一個？
不妨分析一下，本身寫個 promisify() 須要作些什麼
[1]> 定義 promisify()
promisify() 是一個轉換函數，它的參數是一個回調風格的函數，它的返回值是一個 Promise 風格的函數，因此不論是參數仍是返回值，都是函數
// promisify 的結構
function promisify(func) {
return function() {
// ...
};
}
[2]> 返回的函數須要返回 Promise 對象
既然 promisify() 的返回值是一個 Promise 風格的函數，它的返回值應該是一個 Promise 對象，因此
function promisify(func) {
return function() {
return new Promise((resolve, reject) => {
// TODO
});
};
}
[3]> Promise 中調用 func
毋庸置疑，上面的 TODO 部分須要實現對 func 的調用，並根據結果適當的調用 resolve() 和 reject()。
function promisify(func) {
return function() {
return new Promise((resolve, reject) => {
func((err, result) => {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(result);
}
});
});
};
}
Node 回調風格的回調函數第一個參數都是錯誤對象，若是爲 null 表示沒有錯誤，因此會有 (err, result) => {} 這樣的回調定義。
[4]> 加上參數
上面調用尚未加上對參數的處理。對於 Node 回調風格的函數，一般前面 n 個參數是內部實現須要使用的參數，而最後一個參數是回調函數。使用 ES6 的可變參數和擴展數據語法很容易實現
// 最終實現以下
function promisify(func) {
return function(...args) {
return new Promise((resolve, reject) => {
func(...args, (err, result) => {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(result);
}
});
});
};
}
至此，完整的 promisify() 就實現出來了。
[5]> 實現 promisifyArray()
promisifyArray() 用於批量處理一組函數，參數是回調風格的函數列表，返回對應的 Promise 風格函數列表。在實現了 promisify() 的基礎上實現 promisifyArray() 很是容易。
function promisifyArray(list) {
return list.map(promisify);
}
[6]> 實現 promisifyObject()
promisifyObject() 的實現須要考慮 this 指針的問題，相對比較複雜，並且也不能直接使用上面的 promisify()。下面是 promisifyObject() 的簡化實現，詳情參考代碼中的註釋。
function promisifyObject(obj, suffix = "Promisified") {
// 參照以前的實現，從新實現 promisify。
// 這個函數沒用到外層的局部變量，沒必要實現爲局域函數，
// 這裏實現爲局部函數只是爲了組織演示代碼
function promisify(func) {
return function(...args) {
return new Promise((resolve, reject) => {
// 注意調用方式的變化
func.call(this, ...args, (err, result) => {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(result);
}
});
});
};
}
// 先找出全部方法名稱，
// 若是須要過濾能夠考慮本身加 filter 實現
const keys = [];
for (const key in obj) {
if (typeof obj[key] === "function") {
keys.push(key);
}
}
// 將轉換以後的函數仍然附加到原對象上，
// 以確保調用的時候，this 引用正確。
// 爲了不覆蓋原函數，加了一個 suffix。
keys.forEach(key => {
obj[`${key}${suffix}`] = promisify(obj[key]);
});
return obj;
}
天堂就在眼前
脫離了地獄，離天堂就不遠了。我在以前的博客 理解 JavaScript 的 async/await 已經說明了 async/await 和 Promise 的關係。而上面已經使用了大量的篇幅實現了回調風格函數向 Promise 風格函數的轉換，因此接下來要作的就是 async/await 實踐。
把 promisify 相關函數封裝成模塊
既然是在 Node 中使用，前面本身實現的 promisify()、promisifyArray() 和 promisifyObject() 仍是封裝在一個 Node 模塊中比較好。前面已經定義好了三個函數，只須要導出就好
module.exports = {
promisify: promisify,
promisifyArray: promisifyArray,
promisifyObject: promisifyObject
};
// 經過解構對象導入
// const {promisify, promisifyArray, promisifyObject} = require("./promisify");
由於三個函數都是獨立的，也能夠導出成數組，
module.exports = [promisify, promisifyArray, promisifyObject];
// 經過解構數組導入
// const [promisify, promisifyArray, promisifyObject] = require("./promisify");
模擬一個應用場景
這個模擬的應用場景裏須要進行一個操做，包括4個步驟 (均爲異步操做)
first()得到一個用戶 IDsecond()根據用戶 ID 獲取用戶的信息third()根據用戶 ID 獲取用戶的分數last()輸出用戶信息和分數
其中第 2、3 步能夠並行。
這個場景用到的數據結構定義以下
class User {
constructor(id) {
this._id = id;
this._name = `User_${id}`;
}
get id() {
return this._id;
}
get name() {
return this._name;
}
get score() {
return this._score || 0;
}
set score(score) {
this._score = parseInt(score) || 0;
}
toString() {
return `[#${this._id}] ${this._name}: ${this._score}`;
}
}
使用 setTimeout 來模擬異步
定義一個 toAsync() 來將普通函數模擬成異步函數。能夠少寫幾句 setTimeout()。
function toAsync(func, ms = 10) {
setTimeout(func, ms);
}
以回調風格模擬4個步驟
function first(callback) {
toAsync(() => {
// 產生一個 1000-9999 的隨機數做爲 ID
const id = parseInt(Math.random() * 9000 + 1000);
callback(null, id);
});
}
function second(id, callback) {
toAsync(() => {
// 根據 id 產生一個 User 對象
callback(null, new User(id));
});
}
function third(id, callback) {
toAsync(() => {
// 根據 id 計算一個分值
// 這個分值在 50-100 之間
callback(null, id % 50 + 50);
});
}
function last(user, score, callback) {
toAsync(() => {
// 將分值填入 user 對象
// 輸出這個對象的信息
user.score = score;
console.log(user.toString());
if (callback) {
callback(null, user);
}
});
}
固然，還有導出
module.exports = [first, second, third, last];
async/await 實踐
const [promisify, promisifyArray, promisifyObject] = require("./promisify");
const [first, second, third, last] = promisifyArray(require("./steps"));
// 使用 async/await 實現
// 用 node 運行的時候須要 --harmoney_async_await 參數
async function main() {
const userId = await first();
// 並行調用要用 Promise.all 將多個並行處理封裝成一個 Promise
const [user, score] = await Promise.all([
second(userId),
third(userId)
]);
last(user, score);
}
main();
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