JavaScript:async/await的基础用法

相对于回调函数来说,Promise是一种相对优雅的选择。那么有没有更好的方案呢?答案就是async/await
优势主要体现在,级联调用,也就是几个调用依次发生的场景。
async/await。被称为到目前最优雅的异步过程解决方案,不知道你是否认同,反正我是信了。

相对于Promiseasync/await有什么优点?

比较场景: 级联调用,也就是几个调用依次发生的场景

  • Promise主要用then函数的链式调用,一直点点点,是一种从左向右的横向写法。
    async/await从上到下,顺序执行,就像写同步代码一样。这更符合人编写代码的习惯
  • Promisethen函数只能传递一个参数,虽然可以通过包装成对象,但是这会导致传递冗余信息,频繁的解析又重新组合参数,比较麻烦。
    async/await没有这个限制,就当做普通的局部变量来处理好了,用let或者const定义的块级变量,想怎么用就怎么用,想定义几个就定义几个,完全没有限制,也没有冗余的工作。
  • Promise在使用的时候最好将同步代码和异步代码放在不同的then节点中,这样结构更加清晰。
    async/await整个书写习惯都是同步的,不需要纠结同步和异步的区别。当然,异步过程需要包装成一个Promise对象,放在await关键字后面,这点还是要牢记的。
  • Promise是根据函数式编程的范式,对异步过程进行了一层封装。
    async/await是基于协程的机制,是真正的“保存上下文,控制权切换 … … 控制权恢复,取回上下文”这种机制,是对异步过程更精确的一种描述。

进程、线程和协程的理解
上面的文章很好地解释了这几个概念的区别。
如果不纠结细节,可以简单地认为:进程 > 线程 > 协程;
协程可以独立完成一些与界面无关的工作,不会阻塞主线程渲染界面,也就是不会卡。
协程,虽然小一点,不过能完成我们程序员交给的任务。而且我们可以自由控制运行和阻塞状态,不需要求助于高大上的系统调度,这才是重点。

  • async/await是基于Promise的,是进一步的一种优化。不过再写代码的时候,Promise本身的API出现得很少,很接近同步代码的写法。

await关键字使用时有哪些注意点?

  • 只能放在async函数内部使用,不能放在普通函数里面,否则会报错。
  • 后面放Promise对象,在Pending状态时,相应的协程会交出控制权,进入等待状态。这个是本质。
  • awaitasync wait的意思,wait的是resolve(data)消息,并把数据data返回。比如,下面代码中,当Promise对象由Pending变为Resolved的时候,变量a就等于data;然后再顺序执行下面的语句console.log(a);

这真的是等待,真的是顺序执行,表现和同步代码几乎一模一样。

const a = await new Promise((resolve, reject) => {
    // async process ...
    return resolve(data);
});
console.log(a);
  • await后面也可以跟同步代码,不过系统会自动转化成一个Promise对象。

比如

const a = await 'hello world';

其实就相当于

const a = await Promise.resolve('hello world');

这跟同步代码
const a = 'hello world';是一样的,还不如省点事,去掉这里的await关键字。

  • await只关心异步过程成功的消息resolve(data),拿到相应的数据data。至于失败消息reject(error),不关心,不处理。

当然对于错误消息的处理,有以下几种方法供选择:
(1)让await后面的Promise对象自己catch
(2)也可以让外面的async函数返回的Promise对象统一catch
(3)像同步代码一样,放在一个try...catch结构中

async关键字使用时有哪些注意点?

  • 有了这个async关键字,只是表明里面可能有异步过程,里面可以有await关键字。当然,全部是同步代码也没关系。当然,这时候这个async关键字就显得多余了。不是不能加,而是不应该加。
  • async函数,如果里面有异步过程,会等待;
    但是async函数本身会马上返回,不会阻塞当前线程。

可以简单认为,async函数工作在主线程,同步执行,不会阻塞界面渲染。
async函数内部由async关键字修饰的异步过程,工作在相应的协程上,会阻塞等待异步任务的完成再返回。

async函数的返回值是一个Promise对象,这个是和普通函数本质不同的地方。这也是使用时重点注意的地方
(1)return newPromise();这个符合async函数本意;
(2)return data;这个是同步函数的写法,这里是要特别注意的。这个时候,其实就相当于Promise.resolve(data);还是一个Promise对象。
在调用async函数的地方通过简单的=是拿不到这个data的。
那么怎么样拿到这个data呢?
很简单,返回值是一个Promise对象,用.then(data => { })函数就可以。
(3)如果没有返回,相当于返回了Promise.resolve(undefined);

  • await是不管异步过程的reject(error)消息的,async函数返回的这个Promise对象的catch函数就负责统一抓取内部所有异步过程的错误。
    async函数内部只要有一个异步过程发生错误,整个执行过程就中断,这个返回的Promise对象的catch就能抓到这个错误。
  • async函数执行和普通函数一样,函数名带个()就可以了,参数个数随意,没有限制;也需要有async关键字。
    只是返回值是一个Promise对象,可以用then函数得到返回值,用catch抓去整个流程中发生的错误。

基本套路

Step1:用Promise对象包装异步过程,这个和Promise的使用一样。只是参数个数随意,没有限制。

function sleep(ms) {
    return new Promise((resolve) => { setTimeout(() => { resolve('sleep for ' + ms + ' ms'); }, ms); }); }

Step2:定义异步流程,可以将按照需要定制,就像写同步代码那样

async function asyncFunction() {
    console.time('asyncFunction total executing:');
    const sleep1 = await sleep(2000);
    console.log('sleep1: ' + sleep1);
    const [sleep2, sleep3, sleep4]= await Promise.all([sleep(2000), sleep(1000), sleep(1500)]);
    console.log('sleep2: ' + sleep2);
    console.log('sleep3: ' + sleep3);
    console.log('sleep4: ' + sleep4);
    const sleepRace = await Promise.race([sleep(3000), sleep(1000), sleep(1000)]);
    console.log('sleep race: ' + sleepRace);
    console.timeEnd('asyncFunction total executing:');

    return 'asyncFunction done.'  // 这个可以不返回,这里只是做个标记,为了显示流程
}

Step3:像普通函数调用async函数,在then函数中获取整个流程的返回信息,在catch函数统一处理出错信息

asyncFunction().then(data => {
    console.log(data);       // asyncFunction return 的内容在这里获取
}).catch(error => {
    console.log(error);      // asyncFunction 的错误统一在这里抓取
});


console.log('after asyncFunction code executing....'); // 这个代表asyncFunction函数后的代码,
                                                       // 显示asyncFunction本身会立即返回,不会阻塞主线程

流程解析

上面的代码执行之后,输出的log如下,显示了代码执行流程

after asyncFunction code executing....
sleep1: sleep for 2000 ms
sleep2: sleep for 2000 ms
sleep3: sleep for 1000 ms
sleep4: sleep for 1500 ms
sleep race: sleep for 1000 ms
asyncFunction total executing:: 5006.276123046875ms
asyncFunction done.
  1. after asyncFunction code executing....代码位置在async函数asyncFunction()调用之后,反而先输出。这说明async函数asyncFunction()调用之后会马上返回,不会阻塞主线程。
  2. sleep1: sleep for 2000 ms这是第一个await之后的第一个异步过程,最先执行,也最先完成,说明后面的代码,不论是同步和异步,都在等他执行完毕。
  3. sleep2 ~ sleep4这是第二个await之后的Promise.all()异步过程。这是“比慢模式”,三个sleep都完成后,再运行下面的代码,耗时最长的是2000ms
  4. sleep race: sleep for 1000 ms这是第三个await之后的Promise.race()异步过程。这是“比快模式”,耗时最短sleep都完成后,就运行下面的代码。耗时最短的是1000ms
  5. asyncFunction total executing::5006.276123046875ms这是最后的统计总共运行时间代码。三个await之后的异步过程之和1000(独立的) + 2000(Promise.all) + 1000(Promise.race) = 5000ms
    这个和统计出来的5006.276123046875ms非常接近。说明上面的异步过程,和同步代码执行过程一致,协程真的是在等待异步过程执行完毕。
  6. asyncFunction done.这个是async函数返回的信息,在执行时的then函数中获得,说明整个流程完毕之后参数传递的过程。

log

异常处理

  • async标注过的函数,返回一个Promise对象,采用.then().catch()的方式来进行异常处理,是非常自然的方法,也推荐这么做。就像上面的step3那样做。
  • 另外一种方法,就是对于异步过程采用await关键字,采用同步的try{} catch(){}的方式来进行异常处理。
  • 这里要注意的是await关键字只能用在async标注的函数中,所以,原来的函数,不管以前是同步的还是异步的,都要加上async关键字,比如componentDidMount()就要变为async componentDidMount()才可以在内部使用await关键字,不过功能上没有任何影响。
  • 另外,采用同步的try{} catch(){}的方式,可以把同步,异步代码都可以放在里面,有错误都能抓到,比如null.length这种,也能抓到。
async componentDidMount() { // 这是React Native的回调函数,加个async关键字,没有任何影响,但是可以用await关键字
    // 将异步和同步的代码放在一个try..catch中,异常都能抓到
    try {
        let array = null;
        let data = await asyncFunction();  // 这里用await关键字,就能拿到结果值;否则,没有await的话,只能拿到Promise对象
        if (array.length > 0) {  // 这里会抛出异常,下面的catch也能抓到
            array.push(data);
        }
    } catch (error) {
        alert(JSON.stringify(error))
    }
}

这里模拟的是网络过程。一般情况,array是一个数组,用if (array.length > 0)判断一下长度,有值再处理,没有问题。但是,一旦网络出问题,array就是一个null,平时工作很好的if (array.length > 0)判断就会抛异常,JS代码就中断,停止工作,会带来意想不到的问题。

这里加了一个try..catch结构,这种异常就能捕获,(这是同步代码中的异常,不能用.then().catch()抓到),根据异常信息,一般是null没有length属性,方便定位问题。这里的话用if (array && (array.length > 0))就会安全一点。

参考文章

本文只是介绍了async/await一种基础的用法。一个例子,将三种Promise使用中常用的场景模式都包括进去了,并且代码风格和同步代码非常相似。相比之下async/await这套异步代码编程方式确实比较优雅。

理解 JavaScript 的 async/await

深入理解ES7的async/await

async 函数

相关文章
相关标签/搜索