async、await其实是generator和promise的语法糖

2023-11-26 10:09:34

async 关键字用于声明异步函数，await 用于在async函数中将异步代码变为同步，阻塞代码的执行

对于promise和generator不熟悉的朋友可以移步看看这些文章

Promise的理解与使用(一)
Promise的理解和使用(二)
手写promise之分步解析
 javascript事件循环机制及面试题详解

async、await的推导

我们用案例推出async await 关键字的作用。
异步函数getRequestData，作用是等待2s将输入的函数返回。

function getRequestData(data) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(data);
    }, 2000);
  });
}

连续调用函数3次，传入"aaa"，并依次拼接 "bbb", "ccc"，最后的结果为，等待6s输出 "aaabbbccc"。

回调地狱式实现

getRequestData("aaa").then((res) => {
  getRequestData(res + "bbb").then((res) => {
    getRequestData(res + "ccc").then((res) => {
        console.log("result", res);
    });
  });
});

回调地狱式代码可读性和可维护性都很差，为解决这一问题，我们尝试链式调用。

链式调用

getRequestData("aaa")
  .then((res) => {
    return getRequestData(res + "bbb");
  })
  .then((res) => {
    return getRequestData(res + "ccc");
  })
  .then((res) => {
    console.log("res", res);
  });

通过链式调用使得代码可读性稍强了一些，但这样的代码还是不太好理解，再来对其进行优化

generator

function* showData() {
  const res1 = yield getRequestData("aaa");
  const res2 = yield getRequestData(res1 + "bbb");
  const res3 = yield getRequestData(res2 + "ccc");
  console.log("res", res3);
}

const generator = showData();
generator.next().value.then(res=>{
  generator.next(res).value.then(res=>{
    generator.next(res).value.then(res=>{
      console.log(res)
    })
  })
})

通过yield来对函数传参与取值，generator函数中进行请求的代码就变得简单起来，但next调用似乎更加复杂了，仍然有函数嵌套的情况，不过调用next方法是有迹可循的，可以用递归来实现。

const generator = showData();
function execGenerator(generator){
  function exec(res){
    const gen = generator.next(res)
    if(gen.done){
      return gen.value
    }
    return gen.value.then(re=>{
      exec(re)
    })
  }
  exec()
}
execGenerator(generator)

封装next方法调用之后，异步请求就变得像同步代码一样，可以等待上一个函数执行成功再调用下一个函数，且使得代码可读性更强。

aysnc、await

最终async、await版代码如下所示，其实就是generator和promise的语法糖，省去了next方法递归的过程。

async function showData(){
  const res1 = await getRequestData("aaa");
  const res2 = await getRequestData(res1 + "bbb");
  const res3 = await getRequestData(res2 + "ccc");
  console.log("res", res3);
}
showData()

async函数与普通函数的区别

返回值

async函数也可以有返回值，它的返回值与promise一样分为三种类型

返回值为基本数据类型，会被 Promise.resolve 包裹，执行成功的回调
返回值为promise，执行的结果与该promise一致
返回值为实现了thenable的对象，执行结果为then函数中的结果

async function foo() {
  // return 'hello'
  
  // return new Promise((resolve, reject)=>{
  //   reject('fail')
  // })
  
  return {
    then: (resolve, reject) => {
      reject("fail");
    },
  };
}

const promise = foo();
promise
  .then((res) => {
    console.log("res:", res);
  })
  .catch((err) => {
    console.log("err:", err);
  });

thenable中返回reject，所以异步函数的结果也为reject，执行catch函数的逻辑

抛出异常

普通函数中抛出异常，会直接中断程序的执行，后面的代码都不会执行

function bar(){
  throw new Error('error')
}
bar()
console.log('上面代码抛出异常了')

而异步函数中抛出异常，只需要定义catch方法，是不会中断程序执行的

async function foo() {
  throw new Error('error')
}
const promise = foo();
promise
  .then((res) => {
    console.log("res:", res);
  })
  .catch((err) => {
    console.log("进入了catch方法");
  });
console.log('上面代码抛出异常了')

async其它注意点

异步函数执行reject

promise可能返回resolve或者reject，当执行reject时，async函数执行的时候需要定义catch方法

function getData() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      reject("fail");
    }, 1000);
  });
}
async function foo() {
  const promise = await getData();
  console.log(promise);
}
foo()

当没有定义catch方法时，是会直接报错的

await执行结果

await后面会跟上一个表达式，表达式会返回promise，await会等待promise执行resolve时，才会继续往后执行。
await后的表达式也有三种情况，与async函数返回值类型一致

表达式为基本数据类型，会被 Promise.resolve 包裹，会执行成功
表达式为promise，执行的结果与该promise一致
表达式为实现了thenable的对象，执行结果为then函数中的结果

async function foo() {
  await Promise.reject("promise执行了reject方法");
  console.log("await下面一行代码还会执行吗");
}
foo().catch((err) => {
  console.log("err", err);
});
console.log("全局的代码呢");

当await后的表达式执行失败时，后面的代码就不会执行了

async函数的执行顺序

await下面的代码需要等到await后的表达式执行完成才执行

async function bar() {
  console.log("2");
  return new Promise((resolve) => {
    resolve();
  });
}
async function foo() {
  console.log("1");
  await bar();
  console.log("3");
}
foo();
console.log("4");

await后的表达式其实会执行promise的方法，所以await下面的代码其实会放到微任务中

面试题

async function async1 () {
  console.log('async1 start')
  await async2();
  console.log('async1 end')
}

async function async2 () {
  console.log('async2')
}

console.log('script start')

setTimeout(function () {
  console.log('setTimeout')
}, 0)
 
async1();
 
new Promise (function (resolve) {
  console.log('promise1')
  resolve();
}).then (function () {
  console.log('promise2')
})
console.log('script end')

函数async1、async2被定义，但是没有调用，首先输出 "script start"
setTimeout 中的的内容会被放到宏任务队列中，最后执行
调用函数async1，输出 "async1 start"，执行函数async2，输出 "async2"，函数 async2下方的输出"async1 end"将会被放到微任务队列中
执行promise的executor部分，输出 "promise1"，then 方法里的输出"promise2"将被放到微任务队列中
输出 "script end"
执行微任务队列中的代码，依次输出 "async1 end"、"promise2"
执行宏任务队列中的代码，输出 "setTimeout"

图示如下

执行结果如下

以上就是async、await的推导过程及用法，关于js高级，还有很多需要开发者掌握的地方，可以看看我写的其他博文，持续更新中~

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