JavaScript异步编程中async函数详解
亦世凡华、 人气:0async函数
async函数的返回值为 promise 对象，promise对象的结果由async函数执行的返回值决定。async函数能使得异步操作变得更加方便，简而言之就是 Generator 的语法糖。
定义async函数，特点是即便函数内部返回结果不是promise对象，调用函数其最后的返回结果依然是promise对象，代码如下：
如果返回的结果不是 Promise 对象的情况下：
<script>
async function fn(){
// 返回的结果是字符串
// return '123'
// // 返回的结果是undefined
// return;
// 返回的结果是抛出一个异常
throw new 'error'
}
const result = fn()
console.log(result);
</script>
如果返回的结果是 Promise 对象时，我们正常使用 then 方法即可，如下：
<script>
async function fn(){
return new Promise((resolve,reject)=>{
// resolve('成功的数据')
reject('失败的数据')
})
}
const result = fn()
// 调用 then 方法
result.then((value)=>{
console.log(value);
},(reason)=>{
console.log(reason); // 打印失败的数据
})
</script>await 表达式
通过上文的对 async 介绍，感觉其功能有点鸡肋，其实恰恰不是，而是 async 需要搭配 await 一起使用才能达到语法糖的效果。
await的特点：
await必须写在 async 函数中
await右侧的表达式一般为 promise 对象
await返回的是 promise 成功的值
await的 promise 失败了，就会抛出异常，需要通过 try...catch捕获处理
说白了：await就相当于 then 方法的第一个回调函数，只返回成功的值，失败的值需要 try...catch来捕获。
async函数内部抛出错误，会导致返回的 Promise 对象变为reject状态。抛出的错误对象会被catch方法回调函数接收到。
<script>
const p = new Promise((resolve,reject)=>{
// resolve('用户数据')
reject('用户加载数据失败了')
})
async function fn(){
// 为防止promise是失败的状态，加上try...catch进行异常捕获
try {
// await 返回的结果就是 promise 返回成功的值
let result = await p
console.log(result);
} catch (error) {
console.log(error);//因为是失败的状态，所以打印：用户加载数据失败了
}
}
fn()
</script>总结：
（1）await命令后面的Promise对象，运行结果可能是rejected，所以最好把await命令放在try...catch代码块中。
（2）如果有多个await命令后面的异步操作，如果不存在继发关系，最好让它们同时触发。
比如：await Promise.all([a(), b()])，这里简单提一下
（3）await命令只能用在async函数之中，如果用在普通函数，就会报错。
（4）(理解一下async的运行原理) async 函数可以保留运行堆栈，普通函数内部运行一个异步任务时，如果异步任务运行结束普通函数可能早就运行完了，异步任务的上下文环境已经消失了，如果异步任务报错，错误堆栈将不包括普通函数；而async函数内部的异步任务运行时，async函数是暂停执行的，所以一旦async函数内部的异步任务运行报错，错误堆栈将包括async函数。
async使用形式
// 函数声明
async function foo() {}
// 函数表达式
const foo = async function () {};
// 对象的方法
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(…);
// 箭头函数
const foo = async () => {};async读取文件
和之前讲解的 promise 读取文件内容 一样，我们也可以使用async进行文件的读取，代码如下：
// 1.引入 fs 模块
const fs = require('fs')
// 2.读取文件
function index(){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile('./index.md',(err,data)=>{
// 如果失败
if(err) reject(err)
// 如果成功
resolve(data)
})
})
}
function index1(){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile('./index1.md',(err,data)=>{
// 如果失败
if(err) reject(err)
// 如果成功
resolve(data)
})
})
}
function index2(){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile('./index2.md',(err,data)=>{
// 如果失败
if(err) reject(err)
// 如果成功
resolve(data)
})
})
}
// 3.声明一个 async 函数
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发送AJAX请求
和之前讲解 promise发送ajax请求 一样，我们也可以使用async进行发送ajax请求，代码如下：
<script>
// 发送 AJAX请求，返回的结果是 Promise 对象
function sendAjax(url){
return new Promise((resolve,reject)=>{
// 创建对象
const x = new XMLHttpRequest()
// 初始化
x.open('GET',url)
// 发送
x.send()
// 事件绑定
x.onreadystatechange = function(){
if(x.readyState === 4){
if(x.status >= 200 && x.status < 300){
// 如果响应成功
resolve(x.response)
// 如果响应失败
reject(x.status)
}
}
}
})
}
// promise then 方法测试
// const result = sendAjax("https://ai.baidu.com/").then(value=>{
// console.log(value);
// },reason=>{})
// async 与 await 测试
async function fn(){
// 发送 AJAX 请求
let result = await sendAjax("https://ai.baidu.com/")
console.log(result);
}
fn()
</script>
与生成器(Generator)相比
我们发现 async与await之间的关系 和 Generator与yield之间的关系十分类似，不熟悉Generator的朋友可以看一下我之前的文章：生成器讲解 ；一比较就发现： async函数就是将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await。代码比较如下：
<script>
// Generator 函数
function * person() {
console.log('hello world');
yield '第一分隔线'
console.log('hello world 1');
yield '第二分隔线'
console.log('hello world 2');
yield '第三分隔线'
}
let iterator = person()
// console.log(iterator); 打印的就是一个迭代器对象，里面有一个 next() 方法，我们借助next方法让它运行
iterator.next()
iterator.next()
iterator.next()
// async函数
const person1 = async function (){
console.log('hello world');
await '第一分隔线'
console.log('hello world 1');
await '第二分隔线'
console.log('hello world 2');
await '第三分隔线'
}
person1()
</script>
async函数的实现原理就是将 Generator 函数和自动执行器包装在一个函数里。
<script>
async function fn(args) {}
// 等同于
function fn(args) {
// spawn函数就是自动执行器
return spawn(function* () {});
}
</script>我们可以分析一下 Generator 和 async 代码的书写特点和风格：
<script>
// Generator 函数
function Generator(a, b) {
return spawn(function*() {
let r = null;
try {
for(let k of b) {
r = yield k(a);
}
} catch(e) {
/* 忽略错误，继续执行 */
}
return r;
});
}
// async 函数
async function async(a, b) {
let r = null;
try {
for(let k of b) {
r = await k(a);
}
} catch(e) {
/* 忽略错误，继续执行 */
}
return r;
}
</script>所以 async 函数的实现符合语义也很简洁，不用写Generator的自动执行器，改在语言底层提供，因此代码量少。
从上文代码我们可以总结以下几点：
（1）Generator函数执行需要借助执行器，而async函数自带执行器，即async不需要像生成器一样需要借助 next 方法才能执行，而是会自动执行。
（2）相比于生成器函数，我们可以看到 async 函数的语义更加清晰
（3）上面就说了，async函数可以接受Promise或者其他原始类型，而生成器函数yield命令后面只能是Promise对象或者Thunk函数。
（4）async函数返回值只能是Promise对象，而生成器函数返回值是 Iterator 对象
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