ES6 模块化与异步编程高级用法
模块化优点：降低了沟通成本，方便各个模块之间相互调用
node.js 遵循 CommonJS（服务器端）模块化规范：
导入：require
导出：module.exports
1.ES6模块化：
（1）定义：
ES6是 浏览器端 和 服务器端 通用 的模块化开发规范，降低前端开发者的模块化学习成本
- 每个 js 文件都是一个独立的模块
- 导入模块使用 import 关键字
- 共享模块使用 export 关键字
（2）在 node.js 里面体验 ES6 模块化规范：
npm init -y- 初始化包管理文件- 在
package.json根节点中添加"type": "module"节点
（3）ES6 模块化的基本语法
1）默认导出 与 默认导入
-
默认导出语法：
let n1 = 10 export default { n1, } -
默认导出注意事项：
- 每个模块中，只允许使用唯一的一次
export default，否则会报错！
- 每个模块中，只允许使用唯一的一次
-
默认导入语法：
import 成员名称 from '文件名' -
默认导入注意事项：
- 默认导入时的接收名称可以任意名称，只要是合法的成员名称即可
- 文件名必须加后缀 .js
2）按需导出 与 按需导入
-
按需导出语法：
export 变量声明/函数声明 -
按需导入语法：
import {变量名/函数名} from '文件名' -
按需导出 和 按需导入注意事项：
- 每个模块中可以使用多次按需导出
- 按需导入的成员名称必须和按需导出的名称保持一致
- 按需导入时，可以使用 as 关键字进行重命名
- 按需导入可以和默认导入一起使用
3）直接导入 并 执行 模块中的代码
执行某个模块中的代码，并不需要得到模块中向外共享的成员
-
直接导入语法：
// 文件中书写代码 import '文件名' // 可直接执行代码
2.promise：
（1）回调地狱：
多层回调函数的相互嵌套，就形成了回调地狱
-
回调地狱缺点：
- 代码耦合性太强，牵一发而动全身，难以维护
- 大量冗余的代码相互嵌套，代码的可读性变差
-
回调地狱解决方法：
为了解决回调地狱的问题，ES6中新增了
Promise的概念
（2）基本概念：
1）Promise 是一个构造函数
- 创建
Promise的实例 const p = new Promise() - new 出来的
Promise实例对象，代表一个异步操作
2）promise.prototype 上包含一个 .then() 方法
- 每一次
new Promise()构造函数得到的实例对象， - 都可以通过原型链的方式访问到 .then() 方法，p.then()
3）.then() 方法用来预先指定成功和失败的回调函数
- p.then(成功的回调函数，失败的回调函数)
- p.then(result => { }, error => { })
- 调用 .then() 方法时，成功的回调函数是必选的、失败的回调函数是可选的
实例1:
-
基于回调函数按顺序读取文件内容
// 导入 node 内置文件读取模块 fs import { readFile } from 'fs'; // fs.readFile(path[, options], callback) // fs.readFile(路径[, 选项(可选参数)], 回调函数) // 回调传入了两个参数 (err, data)，其中 err 是错误对象，data 是文件的内容 readFile('./files/1.txt', 'utf8', (err1, r1) => { if (err1) return console.log(err1.message); console.log(r1); readFile('./files/2.txt', 'utf8', (err2, r2) => { if (err2) return console.log(err2.message); console.log(r2); readFile('./files/3.txt', 'utf8', (err3, r3) => { if (err3) return console.log(err3.message); console.log(r3); }) }) }) // 回调函数按顺序读取形成回调地狱
实例2:
-
使用then-fs读取文件内容
// 由于 node.js 官方提供的 fs 模块仅支持以回调函数的方式读取文件，不支持 Promise 的调用方式。 // 安装 then-fs 这个第三方包，支持基于 Promise 的方式读取文件的内容 import thenFs from 'then-fs' // 直接读取无法保证文件读取顺序 thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8').then(r1 => { console.log(r1); }, err1 => { console.log(err1.message); }) thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf8').then(r2 => { console.log(r2); }, err2 => { console.log(err2.message); }) thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8').then(r3 => { console.log(r3); }, err3 => { console.log(err3.message); })
实例3:
-
基于promise异步按顺序读取文件
import thenFs from 'then-fs' // promise 链式调用 then 方法 // 上一个 then 方法中返回了一个 promise 实例，可以接着调用下一个 then 方法 thenFs .readFile('./files/11.txt', 'utf8') // 文件夹中没有 11.txt 文件 // 利用 .catch 方法捕获错误，放在错误语句后，不影响后面 .then 方法执行 // 不添加 .catch 方法, 程序执行到报错位置开始后续代码无法执行 .catch((err) => { console.log(err.message); // ENOENT: no such file or directory, open 'files\11.txt' }) .then((r1) => { console.log(r1); // undefined return thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf8') }) .then((r2) => { console.log(r2); // 222 return thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8') }) .then((r3) => { console.log(r3); // 333 }) // 利用 .catch 方法捕获错误，放在末位捕获所有错误 // 前面的 .then 有错误，直接跳转到 .catch 中，不执行后续 .then 方法 .catch((err) => { console.log(err.message); // ENOENT: no such file or directory, open 'files\11.txt' })
4）Promise.all 方法
-
promise.all()方法会发起并行的 Promise 异步操作，等所有的异步操作全部结束后才会执行下一步的.then()操作（等待机制）示例代码：
import thenFs from 'then-fs' const promiseArr = [ thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8'), thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf8'), thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8'), ] // all 按顺序执行所有异步操作 Promise.all(promiseArr).then((result) => { console.log(result); // [ '111', '222', '333' ] }).catch(err => { console.log(err.message); })
5）Promise.race 方法
-
promise.race()方法会发起并行的 Promise 异步操作，只要任何一个异步操作完成，就立即执行下一步的.then()操作（赛跑机制）示例代码：
import thenFs from 'then-fs' const promiseArr = [ thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8'), thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf8'), thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8'), ] // race 按执行速度执行所有异步操作 Promise.race(promiseArr).then((result) => { console.log(result); }).catch(err => { console.log(err.message); })
实例4:
-
基于promise封装异步读文件的方法
import fs from 'fs' function getFile(fpath) { return new Promise((resolve, reject) => { fs.readFile(fpath, 'utf8', (err, dataStr) => { if (err) return reject(err) resolve(dataStr) }) }) } getFile('./files/11.txt').then((res) => { console.log(res); } // , (err) => { // console.log(err.message); // } // 该函数可省略 ) .catch(err => console.log(err.message))
3. async/await
1）概念：
async/await是ES8引入的新语法，用来简化 Promise 异步操作。在async/await出现之前只能通过链式.then()方式处理 Promise 异步操作。
-
链式
.then()方式优缺点：- 优点：解决了回调地狱
- 缺点：代码冗余、阅读性差、不易理解
2）基本使用：
import thenFs from 'then-fs'
// async 放在任意函数前，函数内使用 await 来执行并获取异步操作的结果
console.log('A');
async function getFile() {
console.log('B');
// 异步结果 = await 异步操作
// 仅使用 await 只能接收异步任务成功时的结果，失败会报错，后续代码不执行
const r1 = await thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8')
console.log(r1);
// 利用 try 和 catch 捕获 await 失败时的结果，不会报错，其余代码正常执行
try {
const r2 = await thenFs.readFile('./files/22.txt', 'utf8')
console.log(r2);
} catch (err) {
console.log(err.message);
}
const r3 = await thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8')
console.log(r3);
console.log('D');
}
getFile()
console.log('C');
// A
// B
// C
// 111
// 222
// 333
// D
- 代码从上到下执行，先打印 A ，然后调用函数，await 之前的代码会同步执行，await 之后的代码会异步执行，先打印 B ，后面 await 是异步任务先不执行，打印函数后的 C ，然后执行异步任务，打印 111 222 333 ，最后打印 D
3）注意事项：
- 如果在 function 中使用了
await，则 function 必须被async修饰 - 在
async方法中，第一个await之前的代码会同步执行，await之后的代码会异步执行 await之前的代码会同步执行，await之后的代码会异步执行
4. EventLoop
1）Javascript 是单线程语言
-
JavaScript 是一门单线程执行的编程语言。
-
单线程执行任务队列的问题：
如果前一个任务非常耗时，则后续的任务就不得不一直等待，从而导致程序假死的问题。
2）同步任务和异步任务
-
为了防止某个耗时任务导致程序假死的问题，JavaScript 把待执行的任务分为了两类：
-
同步任务（synchronous）
- 又叫做非耗时任务，指的是在主线程上排队执行的那些任务
- 只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务
-
异步任务（asynchronous）
- 又叫做耗时任务，异步任务由 JavaScript 委托给宿主环境进行执行
- 当异步任务执行完成后，会通知 JavaScript 主线程执行异步任务的回调函数
-
总结 : 同步任务 和 异步任务完成后的回调函数 是由主线程执行的，异步任务 是交由宿主环境执行的。
异步任务有哪些?
浏览器
- Events：其实 XMLHttpRequest 也是属于此类，类似还有 WebSocket 等等，就是某些操作确实需要异步，通常事件属于异步实现模式的一种。
- setTimeout、setInterval
- queueMicrotask
- XMLHttpRequest（也就是 Ajax）
- requestAnimationFrame
- fetch
- MutationObserver
- Promise
- async function
Node.js
- 几乎所有接口都是异步的（当然也有对应同步接口）
- setTimeout、setInterval、setImmediate
- process.nextTick
- Promise
- async function
3）同步任务和异步任务的执行过程
- 同步任务由 JavaScript 主线程次序执行
- 异步任务委托给宿主环境执行
- 已完成的异步任务对应的回调函数，会被加入到任务队列中等待执行
- JavaScript 主线程的执行栈被清空后，会读取任务队列中的回调函数，次序执行
- JavaScript 主线程不断重复上面的第 4 步
4）EventLoop
-
JavaScript 主线程从“任务队列”中读取异步任务的回调函数，放到执行栈中依次执行。 这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为 EventLoop（事件循环）。
-
结合 EventLoop 分析输出的顺序
import thenFs from 'then-fs' console.log('A'); thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8').then(() => { console.log('B'); }) setTimeout(() => { console.log('C'); }, 0) console.log('D');正确的输出结果：ADCB。其中：
-
A 和 D 属于同步任务。会根据代码的先后顺序依次被执行
-
C 和 B 属于异步任务。它们的回调函数会被加入到任务队列中，等待主线程空闲时再执行
-
5. 宏任务和微任务
1. 什么是宏任务和微任务
JavaScript 把异步任务又做了进一步的划分，异步任务又分为两类，分别是：
-
宏任务（macrotask）
- 异步
Ajax请求、 setTimeout、setInterval、- 文件操作
- 其它宏任务
- 异步
-
微任务（microtask）
Promise.then、.catch和.finallyprocess.nextTick- 其它微任务
2. 宏任务和微任务执行顺序
- 每一个宏任务执行完之后，都会检查是否存在待执行的微任务，如果有，则执行完所有微任务之后，再继续执行下一个宏任务。
3. 分析代码输出顺序
-
案例一：
setTimeout(() => { console.log(1); }, 0) new Promise((resolve) => { console.log(2); resolve() }).then(() => { console.log(3); }) console.log(4); // 2 4 3 1 // 同步 >>> 微任务 >>> 宏任务-
正确的输出顺序是：2431
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分析：
- 先执行所有的同步任务
- 执行第 6 行、第 12 行代码
- 再执行微任务
- 执行第 9 行代码
- 再执行下一个宏任务
- 执行第 2 行代码
- 先执行所有的同步任务
-
-
案例二：
console.log(1); setTimeout(() => { console.log(2); new Promise((resolve) => { console.log(3); resolve() }).then(() => { console.log(4); }) }) new Promise((resolve) => { console.log(5); resolve() }).then(() => { console.log(6); }) setTimeout(() => { console.log(7); new Promise((resolve) => { console.log(8); resolve() }).then(() => { console.log(9); }) }) // 1 5 6 2 3 4 7 8 9- 正确的输出顺序是：156234789
