AsyncFunction

AsyncFunction 对象为异步函数提供方法。每个异步函数实际上都是一个 AsyncFunction 对象。

注意，AsyncFunction 不是全局对象。它可以通过以下代码获取：

const AsyncFunction = async function () {}.constructor;

async 函数

async 和 await 关键字让我们可以用一种更简洁的方式写出基于 Promise 的异步行为，而无需刻意地链式调用 promise。

async 函数一定会返回一个 promise 对象。如果一个 async 函数的返回值看起来不是 promise，那么它将会被隐式地包装在一个 promise 中。

async function foo() {
  await 1;
}
function foo() {
  return Promise.resolve(1).then(() => undefined);
}

promise 链不是一次就构建好的，相反，promise 链是分阶段构造的，因此在处理异步函数时必须注意对错误函数的处理。

在 promise 链中进一步配置了 .catch 方法处理，也会抛出一个未处理的 promise 被拒绝的错误。这是因为 p2 直到控制从 p1 返回后才会连接到 promise 链。

async function foo() {
  const p1 = new Promise((resolve) => setTimeout(() => resolve("1"), 1000));
  const p2 = new Promise((_, reject) => setTimeout(() => reject("2"), 500));
  const results = [await p1, await p2]; // 不推荐使用这种方式，请使用 Promise.all 或者 Promise.allSettled
}
foo().catch(() => {}); // 捕捉所有的错误...

await

await 操作符用于等待一个 Promise 兑现并获取它兑现之后的值。它只能在异步函数或者模块顶层中使用。

在顶层使用 await

在K的顶层，你可以单独使用关键字 await（异步函数的外面）。也就是说一个模块如果包含用了 await 的子模块，该模块就会等待该子模块，这一过程并不会阻塞其他子模块。

// import() 方法加载
const strings = await import(`/i18n/${navigator.language}`);

// 数据库操作
const connection = await dbConnector();

// 依赖回滚
let jQuery;
try {
  jQuery = await import('https://cdn-a.com/jQuery');
} catch {
  jQuery = await import('https://cdn-b.com/jQuery');
}

await 对执行过程的影响

当函数执行到 await 时，被等待的表达式会立即执行，所有依赖该表达式的值的代码会被暂停，并推送进微任务队列（microtask queue）。然后主线程被释放出来，用于事件循环中的下一个任务。

async function foo(name) {
  console.log(name, "start");
  await console.log(name, "middle");
  console.log(name, "end");
}

foo("First");
foo("Second");

// First start
// First middle
// Second start
// Second middle
// First end
// Second end

let i = 0;

queueMicrotask(function test() {
  i++;
  console.log("microtask", i);
  if (i < 3) {
    queueMicrotask(test);
  }
});

(async () => {
  console.log("async function start");
  for (let i = 1; i < 3; i++) {
    await null;
    console.log("async function resume", i);
  }
  await null;
  console.log("async function end");
})();

queueMicrotask(() => {
  console.log("queueMicrotask() after calling async function");
});

console.log("script sync part end");

// Logs:
// async function start
// script sync part end
// microtask 1
// async function resume 1
// queueMicrotask() after calling async function
// microtask 2
// async function resume 2
// microtask 3
// async function end

示例

简单示例

function resolveAfter2Seconds() {
  console.log("starting slow promise");
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve("slow");
      console.log("slow promise is done");
    }, 2000);
  });
}

function resolveAfter1Second() {
  console.log("starting fast promise");
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      resolve("fast");
      console.log("fast promise is done");
    }, 1000);
  });
}

async function sequentialStart() {
  console.log("==SEQUENTIAL START==");

  // 1. Execution gets here almost instantly
  const slow = await resolveAfter2Seconds();
  console.log(slow); // 2. this runs 2 seconds after 1.

  const fast = await resolveAfter1Second();
  console.log(fast); // 3. this runs 3 seconds after 1.
}

async function concurrentStart() {
  console.log("==CONCURRENT START with await==");
  const slow = resolveAfter2Seconds(); // starts timer immediately
  const fast = resolveAfter1Second(); // starts timer immediately

  // 1. Execution gets here almost instantly
  console.log(await slow); // 2. this runs 2 seconds after 1.
  console.log(await fast); // 3. this runs 2 seconds after 1., immediately after 2., since fast is already resolved
}

function concurrentPromise() {
  console.log("==CONCURRENT START with Promise.all==");
  return Promise.all([resolveAfter2Seconds(), resolveAfter1Second()]).then(
    (messages) => {
      console.log(messages[0]); // slow
      console.log(messages[1]); // fast
    },
  );
}

async function parallel() {
  console.log("==PARALLEL with await Promise.all==");

  // Start 2 "jobs" in parallel and wait for both of them to complete
  await Promise.all([
    (async () => console.log(await resolveAfter2Seconds()))(),
    (async () => console.log(await resolveAfter1Second()))(),
  ]);
}

sequentialStart(); // after 2 seconds, logs "slow", then after 1 more second, "fast"

// wait above to finish
setTimeout(concurrentStart, 4000); // after 2 seconds, logs "slow" and then "fast"

// wait again
setTimeout(concurrentPromise, 7000); // same as concurrentStart

// wait again
setTimeout(parallel, 10000); // truly parallel: after 1 second, logs "fast", then after 1 more second, "slow"

await 和并行

在 sequentialStart 中，程序在第一个 await 停留了 2 秒，然后又在第二个 await 停留了 1 秒。直到第一个计时器结束后，第二个计时器才被创建。程序需要 3 秒执行完毕。

在 concurrentStart 中，两个计时器被同时创建，然后执行 await。这两个计时器同时运行，这意味着程序完成运行只需要 2 秒，而不是 3 秒，即最慢的计时器的时间。

但是 await 仍旧是顺序执行的，第二个 await 还是得等待第一个执行完。在这个例子中，这使得先运行结束的输出出现在最慢的输出之后。

如果你希望并行执行两个或更多的任务，你必须像在parallel中一样使用await Promise.all([job1(), job2()])。

async/await 和 Promise/then 对比以及错误处理

上面例子中的concurrentStart函数和concurrentPromise函数在功能上都是等效的。在concurrentStart函数中，如果任一 awaited 调用失败，它将自动捕获异常，async 函数执行中断，并通过隐式返回 Promise 将错误传递给调用者。

以 parallel async 函数为例。如果它没有等待 await（或返回）Promise.all([]) 调用的结果，则不会传播任何错误

使用 async 函数重写 promise 链

return foo;

不管foo是 promise 还是 rejects 都将会直接返回foo。

return await foo;

将等待foo执行 (resolve) 或拒绝 (reject)，如果是拒绝，将会在返回前抛出异常。

function getProcessedData(url) {
  return downloadData(url) // 返回一个 promise 对象
    .catch((e) => {
      return downloadFallbackData(url); // 返回一个 promise 对象
    })
    .then((v) => {
      return processDataInWorker(v); // 返回一个 promise 对象
    });
}
async function getProcessedData(url) {
  let v;
  try {
    v = await downloadData(url);
  } catch (e) {
    v = await downloadFallbackData(url);
  }
  try {
    // return processDataInWorker(v);
    return await processDataInWorker(v); // 注意 `return await` 和单独 `return` 的比较
  } catch (e) {
    return null;
  }
}

async function*

async function*  声明定义了一个异步生成器函数，其返回一个 AsyncGenerator 对象。

当从异步生成器产生一个 promsie 时，迭代器结果 promise 的最终状态将与生成器产生的 promise 状态相同。

async function* myGenerator(step) {
  await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 10));
  yield 0;
  yield step;
  yield step * 2;
}

const gen = myGenerator(2);
gen
  .next()
  .then((res) => {
    console.log(res); // { value: 0, done: false }
    return gen.next();
  })
  .then((res) => {
    console.log(res); // { value: 2, done: false }
    return gen.next();
  })
  .then((res) => {
    console.log(res); // { value: 4, done: false }
    return gen.next();
  })
  .then((res) => {
    console.log(res); // { value: undefined, done: true }
    return gen.next();
  });

async 函数的实现原理

将 Generator 函数和自动执行器，包装在一个函数里。

async function fn(args) {
  // ...
}

// 等同于

function fn(args) {
  return spawn(function* () {
    // ...
  });
}
function spawn(genF) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    const gen = genF();
    function step(nextF) {
      let next;
      try {
        next = nextF();
      } catch (e) {
        return reject(e);
      }
      if (next.done) {
        return resolve(next.value);
      }
      Promise.resolve(next.value).then(
        function (v) {
          step(function () {
            return gen.next(v);
          });
        },
        function (e) {
          step(function () {
            return gen.throw(e);
          });
        }
      );
    }
    step(function () {
      return gen.next(undefined);
    });
  });
}