node.js异步控制流程 回调,事件,promise和async/await
写这个问题是因为最近看到一些初学者用回调用的不亦乐乎,最后代码左调来又调去很不直观。
首先上结论:推荐使用async/await或者co/yield,其次是promise,再次是事件,回调不要使用。
接下来是解析,为什么我会有这样的结论
首先是回调,理解上最简单,就是我把任务分配出去,当你执行完了我就能从你那里拿到结果执行相应的回调,
这里演示一个对setTimeout的封装,规定时间后打印相应结果并执行回调函数
并且这个函数传给回调函数的参数符合node标准,第一个为error信息,如果出错error不为null,正常执行则为null
var i = 0;
function sleep(ms, callback) {
setTimeout(function () {
console.log('我执行完啦!');
i++;
if (i >= 2) callback(new Error('i大于2'), null);
else callback(null, i);
}, ms);
} sleep(3000, function (err,val) {
if(err) console.log('出错啦:'+err.message);
else console.log(val);
}) //执行结果:3s后打印 "我执行完啦","1"
这样的代码看上去并不会很不舒服,而且也比较好理解,但是假如我要暂停多次呢
调用的代码就变成了如下:
sleep(1000, function (err, val) {
if (err) return console.log(err.message);;
console.log(val);
sleep(1000, function (err, val) {
if (err) return console.log(err.message);
console.log(val);
sleep(1000, function (err, val) {
if (err) console.log(err.message);
else console.log(val);
})
})
})
可以看得出来,嵌套得很深,你可以把这三次操作看成三个异步任务,并且还有可能继续嵌套下去,这样的写法显然是反人类的。
嵌套得深首先一个不美观看的很不舒服,第二个如果回调函数出错了也难以判断在哪里出错的。
于是改进方法就是事件监听,每次调用一个异步函数都返回一个EventEmitter对象,并在执行成功时调用done事件,
失败时调用error事件
var i = 0;
function sleep(ms) {
var emitter = new require('events')();
setTimeout(function () {
console.log('我执行完啦!');
i++;
if (i >= 2) emitter.emit('error', new Error('i大于2'));
else emitter.emit('done', i);
}, ms);
} var emit = sleep(3000);
emit.on('done',function (val) {
console.log('成功:' + val);
})
emit.on('error',function(err){
console.log('出错了:' + err.message);
})
这样写比之前的好处在于能添加多个回调函数,每个回调函数都能获得值并进行相应操作。但这并没有解决回调嵌套的问题,
比如这个函数多次调用还是必须写在ondone的回调函数里,看起来还是很不方便。
所以比较普遍的解决方案是Promise。
promise和事件类似,你可以把它看成只触发两个事件的event对象,但是事件具有即时性,触发之后这个状态就不存在了,这个
事件已经触发过了,你就再也拿不到值了,而promise不同,promise只有两个状态resolve和reject,当它触发任何一个状态后
它会将当前的值缓存起来,并在有回调函数添加进来的时候尝试调用回调函数,如果这个时候还没有触发resolve或者reject,那么
回调函数会被缓存,等待调用,如果已经有了状态(resolve或者reject),则立刻调用回调函数。并且所有回调函数在执行后都立即
被销毁。
代码如下:
var i = 0;
//函数返回promise
function sleep(ms) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(function () {
console.log('我执行好了');
i++;
if (i >= 2) reject(new Error('i>=2'));
else resolve(i);
}, ms);
})
} sleep(1000).then(function (val) {
console.log(val);
return sleep(1000)
}).then(function (val) {
console.log(val);
return sleep(1000)
}).then(function (val) {
console.log(val);
return sleep(1000)
}).catch(function (err) {
console.log('出错啦:' + err.message);
})
这个例子中,首先它将原本嵌套的回调函数展开了,现在看的更舒服了,并且由于promise的冒泡性质,当promise链中的任意一个
函数出错都会直接抛出到链的最底部,所以我们统一用了一个catch去捕获,每次promise的回调返回一个promise,这个promise
把下一个then当作自己的回调函数,并在resolve之后执行,或在reject后被catch出来。这种链式的写法让函数的流程比较清楚了,
抛弃了嵌套,终于能平整的写代码了。
但promise只是解决了回调嵌套的问题,并没有解决回调本身,我们看到的代码依然是用回调阻止的。于是这里就引入了async/await
关键字。
async/await是es7的新标准,并且在node7.0中已经得到支持,只是需要使用harmony模式去运行。
async函数定义如下
async function fn(){
return 0;
}
即使用async关键字修饰function即可,async函数的特征在于调用return返回的并不是一个普通的值,而是一个Promise对象,如果
正常return了,则返回Promise.resolve(返回值),如果throw一个异常了,则返回Promise.reject(异常)。也就是说async函数的返回
值一定是一个promise,只是你写出来是一个普通的值,这仅仅是一个语法糖。
await关键字只能在async函数中才能使用,也就是说你不能在任意地方使用await。await关键字后跟一个promise对象,函数执行到await后会退出该函数,直到事件轮询检查到Promise有了状态resolve或reject 才重新执行这个函数后面的内容。
首先我用刚刚的例子展示async/await的神奇之处
var i = 0;
//函数返回promise
function sleep(ms) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(function () {
console.log('我执行好了');
i++;
if (i >= 2) reject(new Error('i>=2'));
else resolve(i);
}, ms);
})
} (async function () {
try {
var val;
val = await sleep(1000);
console.log(val);
val = await sleep(1000);
console.log(val);
val = await sleep(1000);
console.log(val);
}
catch (err) {
console.log('出错啦:'+err.message);
}
} ())
看上去代码是完全同步的,每等待1s后输出一次,并且在sleep返回的promise中状态为reject的时候还能被try...catch出来。
那么这到底是怎么回事呢 我们来看一张图
这段代码和刚刚的代码一样,只是在async函数被调用后输出了一次"主程序没有被调用",结果如下
我们发现后面输出的话是先打印的,这好像和我们的代码顺不一样,这是怎么回事呢。
总的来说async/await是promise的语法糖,但它能将原本异步的代码写成同步的形式,try...catch也是比较友好的捕获异常的方式
所以在今后写node的时候尽量多用promise或者async/await,对于回调就不要使用了,大量嵌套真的很反人类。
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