开开森森学前端之async原理

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前言

大家在工作中可能用了很多次async了,但可能由于时间精力原因没有研究过async的原理,今天我来给大家简单介绍下async的原理,讲的不好还望谅解!

async语法

async函数会返回一个 Promise 对象,可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候,一旦遇到await就会先返回,等到异步操作完成,再接着执行函数体内后面的语句。

async function test(){
    return 3;
}
test().then(data => console.log(data));   //3

async函数内部return语句返回的值,会成为then方法回调函数的参数。

我们现在举个读文件的例子,如果我们没有使用async,而使用了promise会写成什么样子呢?

function readFile(a){
    return new Promise(resolve => {
          setTimeout(() => { //模拟真实场景的延迟
              resolve(a);
          },1000)
    })
}
readFile('a')
.then(()=>{
   console.log('b')
})
.then(()=>{
    console.log('c')
});     //promise[pending] b c

那么我们可以发现其实Promise并没有想象中的那么优雅,他依旧存在可读性差,多嵌套的问题。

那么我们如果使用了async之后呢?

async function test(){
  await readFile('a'); 
  console.log('b');
  console.log('c');
}
test();   //promise[pending] b c

它依旧会按顺序打出promise[pending] b c。因为async函数执行的时候,遇到await,就会等待readFile函数先完成,再执行后面的代码。

async函数让我们在写代码时用同步的方式去解决异步的问题,且代码直观优雅!

实现原理

那么我们上面说了那么多async的好处,我想大家肯定都想之后async后面使用了什么黑魔法,为何会这么好用,那么接下来我带大家看一下!

那么其实呢,在了解async之前我们又要回到生成器(generator)

毕竟async只是generator的语法糖,跳过它直接学习async当然会错过很多。async 就等于Generator+自动执行器

Generator

var y = 1;
function *foo(){
  y++;
  yield 'hello';
  console.log(y);
}
var iterator = foo();

这里并没有打出理想的2。生成器*foo()没有像普通函数一样运行,它只是创建了一个迭代器。

iterator.next();  //   {value:'hello',done:false} 
iterator.next();  // 2 {value:undefined,done:true}
iterator.next();  //   {value: undefined, done: true}

代码流程解析

第一次调用next(),会从函数开始位置执行到第一个暂停点(yield处)。它返回了一个对象,对象的value值就是当前yield的值。此时执行了一次y++;所以y的值为2。再次执行next()会运行到函数结束。这种方式可以让函数体的代码分段执行。而不再是一调用函数就自动帮你从到尾执行完,需要你手动next()来控制代码的进度。所以用它来处理异步的方式也比较明了了。yield暂停函数体代码,当异步操作完成后再使用next()恢复函数的代码。

思考

咱们如果使用生成器,想要控制函数的暂停和继续需要写额外的代码。所以如果有人能帮忙控制就最好不过了,那么是不是就需要一个自动执行器

自动执行器

咱们试着来写一个自动执行器。可以看到,iterator.next()返回{value:y,done:false}。根据done的值是可以知道生成器内部代码是否执行完成。那根据他写个递归出来不就美滋滋了。试试。

function run(g){
  var res = g.next();//记住res.value是个promise对象
  if(!res.done){
    res.value.then(() => {   //promise解决了才调用next()继续执行生成器内部函数
      run(g);
    })  
  }
}

测试自动执行器

function readFile(a){
    return new Promise(resolve=>{
      setTimeout(()=>{
          console.log(a);
          resolve(a);
      },500)
    })
}
function *foo(){
  console.log('a');
  var result = yield readFile('b');
  console.log('c');
}
//刚刚编写的自动执行器
function run(g){
  var res = g.next(); //记住res.value是个promise对象
  if(!res.done){
    res.value.then(()=>{   //promise解决了才继续执行生成器内部函数
      run(g);
    })  
  }
}
run(foo()); 
console.log('d');

当然啦。咱们这种写法肯定考虑不周,所以在实际项目中如果要使用生成器可以使用co模块!

打出了a d b c。完美!第一次执行foo().next()会打印出a。然后生成器内函数暂停。再打出d。定时器到了后再打出bc。这个简单的自动执行器,是针对yield后面跟着promise对象的情况。实际使用可能不能这么写,它只是帮助你理解。实战可以选择co模块。 所以我们可以看出 async 等于就是Generator+自动执行器,现在应该很好理解了。

async function test(){
    await xxx
};
test();
//等价于
run((function *test(){
    yield xxx
})());

总结

今天我们解析了async函数的原理,其实也就是Generator+自动执行器,知其然知其所以然的感觉是开心的😄

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