JavaScript异步编程:Generator与Async

内容预览:
  • 在大概ES6的时代,推出了Generator/yield两个关键字,使用Generator可以...~
  • 所以很多人都直接拿Generator/yield来解释async/await的行为,但这会带...~
  • 在调用方来讲,接收到的始终是一个Promise对象: 1 async function thro...~

Promise开始,JavaScript就在引入新功能,来帮助更简单的方法来处理异步编程,帮助我们远离回调地狱。

Promise是下边要讲的Generator/yieldasync/await的基础,希望你已经提前了解了它。

在大概ES6的时代,推出了Generator/yield两个关键字,使用Generator可以很方便的帮助我们建立一个处理Promise的解释器。

然后,在ES7左右,我们又得到了async/await这样的语法,可以让我们以接近编写同步代码的方式来编写异步代码(无需使用.then()或者回调函数)。

两者都能够帮助我们很方便的进行异步编程,但同样,这两者之间也是有不少区别的。

Generator

Generator是一个函数,可以在函数内部通过yield返回一个值(此时,Generator函数的执行会暂定,直到下次触发.next()

创建一个Generator函数的方法是在function关键字后添加*标识。

在调用一个Generator函数后,并不会立即执行其中的代码,函数会返回一个Generator对象,通过调用对象的next函数,可以获得yield/return的返回值。

无论是触发了yield还是returnnext()函数总会返回一个带有valuedone属性的对象。

value为返回值,done则是一个Boolean对象,用来标识Generator是否还能继续提供返回值。

P.S. Generator函数的执行时惰性的,yield后的代码只在触发next时才会执行

 1 function * oddGenerator () {

2 yield 1
3 yield 3
4
5 return 5
6 }
7
8 let iterator = oddGenerator()
9
10 let first = iterator.next() // { value: 1, done: false }
11 let second = iterator.next() // { value: 3, done: false }
12 let third = iterator.next() // { value: 5, done: true }

 

next的参数传递

我们可以在调用next()的时候传递一个参数,可以在上次yield前接收到这个参数:

 1 function * outputGenerator () {

2 let ret1 = yield 1
3 console.log(`got ret1: $`)
4 let ret2 = yield 2
5 console.log(`got ret2: $`)
6 }
7
8 let iterator = outputGenerator()
9
10 iterator.next(1)
11 iterator.next(2) // got ret1: 2
12 iterator.next(3) // got ret2: 3

 

第一眼看上去可能会有些诡异,为什么第一条log是在第二次调用next时才进行输出的

这就又要说到上边的Generator的实现了,上边说到了,yieldreturn都是用来返回值的语法。

函数在执行时遇到这两个关键字后就会暂停执行,等待下次激活。

然后let ret1 = yield 1,这是一个赋值表达式,也就是说会先执行=右边的部分,在=右边执行的过程中遇到了yield关键字,函数也就在此处暂停了,在下次触发next()时才被激活,此时,我们继续进行上次未完成的赋值语句let ret1 = XXX,并在再次遇到yield时暂停。

这也就解释了为什么第二次调用next()的参数会被第一次yield赋值的变量接收到

用作迭代器使用

因为Generator对象是一个迭代器,所以我们可以直接用于for of循环:

但是要注意的是,用作迭代器中的使用,则只会作用于yield

return的返回值不计入迭代

 1 function * oddGenerator () {

2 yield 1
3 yield 3
4 yield 5
5
6 return 'won't be iterate'
7 }
8
9 for (let value of oddGenerator()) {
10 console.log(value)
11 }
12 // > 1
13 // > 3
14 // > 5

 

Generator函数内部的Generator

除了yield语法以外,其实还有一个yield*语法,可以粗略的理解为是Generator函数版的[...]

用来展开Generator迭代器的。

 1 function * gen1 () {

2 yield 1
3 yield* gen2()
4 yield 5
5 }
6
7 function * gen2 () {
8 yield 2
9 yield 3
10 yield 4
11 return 'won't be iterate'
12 }
13
14 for (let value of gen1()) {
15 console.log(value)
16 }
17 // > 1
18 // > 2
19 // > 3
20 // > 4
21 // > 5

 

模拟实现Promise执行器

然后我们结合着Promise,来实现一个简易的执行器。

最受欢迎的类似的库是: co

 1 function run (gen) {

2 gen = gen()
3 return next(gen.next())
4
5 function next () {
6 return new Promise(resolve => {
7 if (done) { // finish
8 resolve(value)
9 } else { // not yet
10 value.then(data => {
11 next(gen.next(data)).then(resolve)
12 })
13 }
14 })
15 }
16 }
17
18 function getRandom () {
19 return new Promise(resolve => {
20 setTimeout(_ => resolve(Math.random() * 10 | 0), 1000)
21 })
22 }
23
24 function * main () {
25 let num1 = yield getRandom()
26 let num2 = yield getRandom()
27
28 return num1 + num2
29 }
30
31 run(main).then(data => {
32 console.log(`got data: $`);
33 })

 

一个简单的解释器的模拟(仅作举例说明)

在例子中,我们约定yield后边的必然是一个Promise函数

我们只看main()函数的代码,使用Generator确实能够让我们让近似同步的方式来编写异步代码

但是,这样写就意味着我们必须有一个外部函数负责帮我们执行main()函数这个Generator,并处理其中生成的Promise,然后在then回调中将结果返回到Generator函数,以便可以执行下边的代码。

Async

我们使用async/await来重写上边的Generator例子:

 1 function getRandom () {

2 return new Promise(resolve => {
3 setTimeout(_ => resolve(Math.random() * 10 | 0), 1000)
4 })
5 }
6
7 async function main () {
8 let num1 = await getRandom()
9 let num2 = await getRandom()
10
11 return num1 + num2
12 }

 




console.log(`got data: ${await main()}`)

这样看上去,好像我们从Generator/yield换到async/await只需要把*都改为asyncyield都改为await就可以了。 所以很多人都直接拿Generator/yield来解释async/await的行为,但这会带来如下几个问题:

  1. Generator有其他的用途,而不仅仅是用来帮助你处理Promise
  2. 这样的解释让那些不熟悉这两者的人理解起来更困难(因为你还要去解释那些类似co的库)

async/await是处理Promise的一个极其方便的方法,但如果使用不当的话,也会造成一些令人头疼的问题

Async函数始终返回一个Promise

一个async函数,无论你return 1或者throw new Error()

在调用方来讲,接收到的始终是一个Promise对象:

1 async function throwError () {

2 throw new Error()
3 }
4 async function returnNumber () {
5 return 1
6 }
7
8 console.log(returnNumber() instanceof Promise) // true
9 console.log(throwError() instanceof Promise) // true

 

也就是说,无论函数是做什么用的,你都要按照Promise的方式来处理它。

Await是按照顺序执行的,并不能并行执行

JavaScript是单线程的,这就意味着await一只能一次处理一个,如果你有多个Promise需要处理,则就意味着,你要等到前一个Promise处理完成才能进行下一个的处理,这就意味着,如果我们同时发送大量的请求,这样处理就会非常慢,one by one

1 const bannerImages = []

2
3 async function getImageInfo () {
4 return bannerImages.map(async banner => await getImageInfo(banner))
5 }

 

就像这样的四个定时器,我们需要等待4s才能执行完毕:

 1 function delay () {

2 return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000))
3 }
4
5 let tasks = [1, 2, 3, 4]
6
7 async function runner (tasks) {
8 for (let task of tasks) {
9 await delay()
10 }
11 }
12
13 console.time('runner')
14 await runner(tasks)
15 console.timeEnd('runner')

 

像这种情况,我们可以进行如下优化:

 1 function delay () {

2 return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000))
3 }
4
5 let tasks = [1, 2, 3, 4]
6
7 async function runner (tasks) {
8 tasks = tasks.map(delay)
9 await Promise.all(tasks)
10 }
11
12 console.time('runner')
13 await runner(tasks)
14 console.timeEnd('runner')

 

草案中提到过await*,但现在貌似还不是标准,所以还是采用Promise.all包裹一层的方法来实现

我们知道,Promise对象在创建时就会执行函数内部的代码,也就意味着,在我们使用map创建这个数组时,所有的Promise代码都会执行,也就是说,所有的请求都会同时发出去,然后我们通过await Promise.all来监听所有Promise的响应。

结论

Generatorasync function都是返回一个特定类型的对象:

  1. Generator: 一个类似{ value: XXX, done: true }这样结构的Object
  2. Async: 始终返回一个Promise,使用await或者.then()来获取返回值

Generator是属于生成器,一种特殊的迭代器,用来解决异步回调问题感觉有些不务正业了。。 而async则是为了更简洁的使用Promise而提出的语法,相比Generator + co这种的实现方式,更为专注,生来就是为了处理异步编程。

现在已经是2018年了,async也是用了好久,就让Generator去做他该做的事情吧。。

参考资料

 示例代码:code-resource

以上就是:JavaScript异步编程:Generator与Async 的全部内容。

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