JavaScript異步編程中async函數(shù)詳解

更新時(shí)間：2022年11月08日 11:56:27 作者：亦世凡華、

async函數(shù)是使用async關(guān)鍵字聲明的函數(shù)。 async函數(shù)是AsyncFunction構(gòu)造函數(shù)的實(shí)例，并且其中允許使用await關(guān)鍵字。async和await關(guān)鍵字讓我們可以用一種更簡潔的方式寫出基于Promise的異步行為，而無需刻意地鏈?zhǔn)秸{(diào)用promise

async函數(shù)

async函數(shù)的返回值為 promise 對(duì)象，promise對(duì)象的結(jié)果由async函數(shù)執(zhí)行的返回值決定。async函數(shù)能使得異步操作變得更加方便，簡而言之就是 Generator 的語法糖。

定義async函數(shù)，特點(diǎn)是即便函數(shù)內(nèi)部返回結(jié)果不是promise對(duì)象，調(diào)用函數(shù)其最后的返回結(jié)果依然是promise對(duì)象，代碼如下：

如果返回的結(jié)果不是 Promise 對(duì)象的情況下：

<script>
    async function fn(){
        // 返回的結(jié)果是字符串
        // return '123'
        // // 返回的結(jié)果是undefined
        // return;
        // 返回的結(jié)果是拋出一個(gè)異常
        throw new 'error'
    }
    const result = fn()
    console.log(result);
</script>

如果返回的結(jié)果是 Promise 對(duì)象時(shí)，我們正常使用 then 方法即可，如下：

<script>
    async function fn(){
        return new Promise((resolve,reject)=>{
            // resolve('成功的數(shù)據(jù)')
            reject('失敗的數(shù)據(jù)')
        })
    }
    const result = fn()
    // 調(diào)用 then 方法
    result.then((value)=>{
        console.log(value);
    },(reason)=>{
        console.log(reason); // 打印失敗的數(shù)據(jù)
    })
</script>

await 表達(dá)式

通過上文的對(duì) async 介紹，感覺其功能有點(diǎn)雞肋，其實(shí)恰恰不是，而是 async 需要搭配 await 一起使用才能達(dá)到語法糖的效果。

await的特點(diǎn)：

await必須寫在 async 函數(shù)中

await右側(cè)的表達(dá)式一般為 promise 對(duì)象

await返回的是 promise 成功的值

await的 promise 失敗了，就會(huì)拋出異常，需要通過 try...catch捕獲處理

說白了：await就相當(dāng)于 then 方法的第一個(gè)回調(diào)函數(shù)，只返回成功的值，失敗的值需要 try...catch來捕獲。

async函數(shù)內(nèi)部拋出錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致返回的 Promise 對(duì)象變?yōu)閞eject狀態(tài)。拋出的錯(cuò)誤對(duì)象會(huì)被catch方法回調(diào)函數(shù)接收到。

<script>
    const p = new Promise((resolve,reject)=>{
        // resolve('用戶數(shù)據(jù)')
        reject('用戶加載數(shù)據(jù)失敗了')
    })
    async function fn(){
        // 為防止promise是失敗的狀態(tài)，加上try...catch進(jìn)行異常捕獲
        try {
            // await 返回的結(jié)果就是 promise 返回成功的值
            let result = await p
            console.log(result);
        } catch (error) {
            console.log(error);//因?yàn)槭鞘〉臓顟B(tài)，所以打?。河脩艏虞d數(shù)據(jù)失敗了
        }
    }
    fn()
</script>

總結(jié)：

（1）await命令后面的Promise對(duì)象，運(yùn)行結(jié)果可能是rejected，所以最好把a(bǔ)wait命令放在try...catch代碼塊中。

（2）如果有多個(gè)await命令后面的異步操作，如果不存在繼發(fā)關(guān)系，最好讓它們同時(shí)觸發(fā)。

比如：await Promise.all([a(), b()])，這里簡單提一下

（3）await命令只能用在async函數(shù)之中，如果用在普通函數(shù)，就會(huì)報(bào)錯(cuò)。

（4）(理解一下async的運(yùn)行原理) async 函數(shù)可以保留運(yùn)行堆棧，普通函數(shù)內(nèi)部運(yùn)行一個(gè)異步任務(wù)時(shí)，如果異步任務(wù)運(yùn)行結(jié)束普通函數(shù)可能早就運(yùn)行完了，異步任務(wù)的上下文環(huán)境已經(jīng)消失了，如果異步任務(wù)報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤堆棧將不包括普通函數(shù)；而async函數(shù)內(nèi)部的異步任務(wù)運(yùn)行時(shí)，async函數(shù)是暫停執(zhí)行的，所以一旦async函數(shù)內(nèi)部的異步任務(wù)運(yùn)行報(bào)錯(cuò)，錯(cuò)誤堆棧將包括async函數(shù)。

async使用形式

// 函數(shù)聲明
async function foo() {}
// 函數(shù)表達(dá)式
const foo = async function () {};
// 對(duì)象的方法
let obj = { async foo() {} };
obj.foo().then(...)
// Class 的方法
class Storage {
  constructor() {
    this.cachePromise = caches.open('avatars');
  }
  async getAvatar(name) {
    const cache = await this.cachePromise;
    return cache.match(`/avatars/${name}.jpg`);
  }
}
const storage = new Storage();
storage.getAvatar('jake').then(…);
// 箭頭函數(shù)
const foo = async () => {};

async讀取文件

和之前講解的 promise 讀取文件內(nèi)容一樣，我們也可以使用async進(jìn)行文件的讀取，代碼如下：

// 1.引入 fs 模塊
const fs = require('fs')
// 2.讀取文件
function index(){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        fs.readFile('./index.md',(err,data)=>{
            // 如果失敗
            if(err) reject(err)
            // 如果成功
            resolve(data)
        })
    })
}
function index1(){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        fs.readFile('./index1.md',(err,data)=>{
            // 如果失敗
            if(err) reject(err)
            // 如果成功
            resolve(data)
        })
    })
}
function index2(){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        fs.readFile('./index2.md',(err,data)=>{
            // 如果失敗
            if(err) reject(err)
            // 如果成功
            resolve(data)
        })
    })
}
// 3.聲明一個(gè) async 函數(shù)
async function fn(){
    let i = await index()
    let i1 = await index1()
    let i2 = await index2()
    console.log(i.toString());
    console.log(i1.toString());
    console.log(i2.toString());
}
fn()

async發(fā)送AJAX請(qǐng)求

和之前講解 promise發(fā)送ajax請(qǐng)求一樣，我們也可以使用async進(jìn)行發(fā)送ajax請(qǐng)求，代碼如下：

<script>
    // 發(fā)送 AJAX請(qǐng)求，返回的結(jié)果是 Promise 對(duì)象
    function sendAjax(url){
        return new Promise((resolve,reject)=>{
            // 創(chuàng)建對(duì)象
            const x = new XMLHttpRequest()
            // 初始化
            x.open('GET',url)
            // 發(fā)送
            x.send()
            // 事件綁定
            x.onreadystatechange = function(){
                if(x.readyState === 4){
                    if(x.status >= 200 && x.status < 300){
                        // 如果響應(yīng)成功
                        resolve(x.response)
                        // 如果響應(yīng)失敗
                        reject(x.status)
                    }
                }
            }
        })
    }
    // promise then 方法測試
    // const result = sendAjax("https://ai.baidu.com/").then(value=>{
    //     console.log(value);
    // },reason=>{})
    // async 與 await 測試
    async function fn(){
        // 發(fā)送 AJAX 請(qǐng)求
        let result = await sendAjax("https://ai.baidu.com/")
        console.log(result);
    }
    fn()
</script>

與生成器(Generator)相比

我們發(fā)現(xiàn) async與await之間的關(guān)系和 Generator與yield之間的關(guān)系十分類似，不熟悉Generator的朋友可以看一下我之前的文章：生成器講解；一比較就發(fā)現(xiàn)： async函數(shù)就是將 Generator 函數(shù)的星號(hào)（*）替換成async，將yield替換成await。代碼比較如下：

<script>
    // Generator 函數(shù)
    function * person() {
        console.log('hello world');
        yield '第一分隔線' 
        console.log('hello world 1');
        yield '第二分隔線'
        console.log('hello world 2');
        yield '第三分隔線'
    }
    let iterator = person()
    // console.log(iterator); 打印的就是一個(gè)迭代器對(duì)象，里面有一個(gè) next() 方法，我們借助next方法讓它運(yùn)行
    iterator.next()
    iterator.next()
    iterator.next()
    // async函數(shù)
    const person1 = async function (){
        console.log('hello world');
        await '第一分隔線' 
        console.log('hello world 1');
        await '第二分隔線'
        console.log('hello world 2');
        await '第三分隔線'
    }
    person1()
</script>

async函數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理就是將 Generator 函數(shù)和自動(dòng)執(zhí)行器包裝在一個(gè)函數(shù)里。

<script>
    async function fn(args) {}
    // 等同于
    function fn(args) {
        // spawn函數(shù)就是自動(dòng)執(zhí)行器
        return spawn(function* () {});
    }
</script>

我們可以分析一下 Generator 和 async 代碼的書寫特點(diǎn)和風(fēng)格：

<script>
    // Generator 函數(shù)
    function Generator(a, b) {
        return spawn(function*() {
            let r = null;
            try {
                for(let k of b) {
                r = yield k(a);
                }
            } catch(e) {
                /* 忽略錯(cuò)誤，繼續(xù)執(zhí)行 */
            }
            return r;
        });
    }
    // async 函數(shù)
    async function async(a, b) {
        let r = null;
        try {
            for(let k of b) {
            r = await k(a);
            }
        } catch(e) {
         /* 忽略錯(cuò)誤，繼續(xù)執(zhí)行 */
        }
        return r;
    }
</script>

所以 async 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)符合語義也很簡潔，不用寫Generator的自動(dòng)執(zhí)行器，改在語言底層提供，因此代碼量少。

從上文代碼我們可以總結(jié)以下幾點(diǎn)：

（1）Generator函數(shù)執(zhí)行需要借助執(zhí)行器，而async函數(shù)自帶執(zhí)行器，即async不需要像生成器一樣需要借助 next 方法才能執(zhí)行，而是會(huì)自動(dòng)執(zhí)行。

（2）相比于生成器函數(shù)，我們可以看到 async 函數(shù)的語義更加清晰

（3）上面就說了，async函數(shù)可以接受Promise或者其他原始類型，而生成器函數(shù)yield命令后面只能是Promise對(duì)象或者Thunk函數(shù)。

（4）async函數(shù)返回值只能是Promise對(duì)象，而生成器函數(shù)返回值是 Iterator 對(duì)象

到此這篇關(guān)于JavaScript異步編程中async函數(shù)詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)JS async內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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