大厂面试必备 - async/await 详解

 async作用

async声明function是一个异步函数，返回一个promise对象，可以使用 then 方法添加回调函数。async函数内部return语句返回的值，会成为then方法回调函数的参数。

async function test() {
  return 'test';
}
console.log(test); // [AsyncFunction: test] async函数是[`AsyncFunction`]构造函数的实例
console.log(test()); // Promise { 'test' }
 
// async返回的是一个promise对象
test().then(res=>{
  console.log(res); // test
})
 
// 如果async函数没有返回值 async函数返回一个undefined的promise对象
async function fn() {
  console.log('没有返回');
}
console.log(fn()); // Promise { undefined }
 
// 可以看到async函数返回值和Promise.resolve()一样，将返回值包装成promise对象，如果没有返回值就返回undefined的promise对象

await

await 操作符只能在异步函数 async function 内部使用。如果一个 Promise 被传递给一个 await 操作符，await 将等待 Promise 正常处理完成并返回其处理结果，也就是说它会阻塞后面的代码，等待 Promise 对象结果。如果等待的不是 Promise 对象，则返回该值本身。

async function test() {
  return new Promise((resolve)=>{
    setTimeout(() => {
        resolve('test 1000');
    }, 1000);
  })
}
function fn() {
  return 'fn';
}
 
async function next() {
    let res0 = await fn(),
        res1 = await test(),
        res2 = await fn();
    console.log(res0);
    console.log(res1);
    console.log(res2);
}
next(); // 1s 后才打印出结果 为什么呢 就是因为 res1在等待promise的结果 阻塞了后面代码。

错误处理

如果await后面的异步操作出错，那么等同于async函数返回的 Promise 对象被reject。

async function test() {
  await Promise.reject('错误了')
};
 
test().then(res=>{
  console.log('success',res);
},err=>{
  console.log('err ',err);
})
// err 错误了

防止出错的方法，也是将其放在try...catch代码块之中。

async function test() {
  try {
    await new Promise(function (resolve, reject) {
      throw new Error('错误了');
    });
  } catch(e) {
      console.log('err', e)
  }
  return await('成功了');
}

多个await命令后面的异步操作，如果不存在继发关系（即互不依赖），最好让它们同时触发。

let foo = await getFoo();
let bar = await getBar();
// 上面这样写法 getFoo完成以后，才会执行getBar
 
// 同时触发写法 ↓
 
// 写法一
let [foo, bar] = await Promise.all([getFoo(), getBar()]);
 
// 写法二
let fooPromise = getFoo();
let barPromise = getBar();
let foo = await fooPromise;
let bar = await barPromise;

async/await 优雅的错误处理方法

/**
 * @description ### Returns Go / Lua like responses(data, err) 
 * when used with await
 *
 * - Example response [ data, undefined ]
 * - Example response [ undefined, Error ]
 *
 *
 * When used with Promise.all([req1, req2, req3])
 * - Example response [ [data1, data2, data3], undefined ]
 * - Example response [ undefined, Error ]
 *
 *
 * When used with Promise.race([req1, req2, req3])
 * - Example response [ data, undefined ]
 * - Example response [ undefined, Error ]
 *
 * @param {Promise} promise
 * @returns {Promise} [ data, undefined ]
 * @returns {Promise} [ undefined, Error ]
 */
const handle = (promise) => {
  return promise
    .then(data => ([data, undefined]))
    .catch(error => Promise.resolve([undefined, error]));
}
 
async function userProfile() {
  let [user, userErr] = await handle(getUser());
 
  if(userErr) throw new Error('Could not fetch user details');
 
  let [friendsOfUser, friendErr] = await handle(
    getFriendsOfUser(userId)
  );
 
  if(friendErr) throw new Error('Could not fetch user\'s friends');
 
  let [posts, postErr] = await handle(getUsersPosts(userId));
 
  if(postErr) throw new Error('Could not fetch user\'s posts');
 
  showUserProfilePage(user, friendsOfUser, posts);
}

将对 await 处理的方法抽离成公共的方法，在使用 await 调用 awaitWrap 这样的方法是不是更优雅了呢。如果使用 typescript 实现大概是这个样子

function awaitWrap(promise: Promise): Promise<[U | null, T | null]> {
    return promise
        .then<[null, T]>((data: T) => [null, data])
        .catch<[U, null]>(err => [err, null])
}

async/await优点

async/await的优势在于处理由多个Promise组成的 then 链，在之前的Promise文章中提过用then处理回调地狱的问题，async/await相当于对promise的进一步优化。 假设一个业务，分多个步骤，且每个步骤都是异步的，而且依赖上个步骤的执行结果。

// 假设表单提交前要通过俩个校验接口
 
async function check(ms) { // 模仿异步 
  return new Promise((resolve)=>{
    setTimeout(() => {
        resolve(`check ${ms}`);
    }, ms);
  })
}
function check1() {
  console.log('check1');
  return check(1000);
}
function check2() {
  console.log('check2');
  return check(2000);
}
 
// -------------promise------------
function submit() {
  console.log('submit');
  // 经过俩个校验 多级关联 promise传值嵌套较深
  check1().then(res1=>{
    check2(res1).then(res2=>{
       /*
        * 提交请求
        */
    })
  })
}
submit();
 
// -------------async/await-----------
async function asyncAwaitSubmit() {
    let res1 = await check1(),
        res2 = await check2(res1);
        console.log(res1, res2);
        /*
        * 提交请求
        */
}

原理

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。

async function fn(args) {
  // ...
}
 
// 等同于
 
function fn(args) {
  return spawn(function* () {
    // ...
  });
}

/*
* Generator 函数就是一个封装的异步任务，或者说是异步任务的容器。
* 异步操作需要暂停的地方，都用 yield 语句注明
* 调用 Generator 函数，返回的是指针对象(这是它和普通函数的不同之处),。调用指针对象的 next 方法，会移动内部指针。
* next 方法的作用是分阶段执行 Generator 函数。每次调用 next 方法，会返回一个对象，表示当前阶段的信息（ value 属性和 done 属性）。
* value 属性是 yield 语句后面表达式的值，表示当前阶段的值；
* done 属性是一个布尔值，表示 Generator 函数是否执行完毕，即是否还有下一个阶段。
*/
 
// 了解generator的用法
function* Generator() {
  yield '1';
  yield  Promise.resolve(2);
  return 'ending';
}
 
var gen = Generator(); // 返回指针对象 Object [Generator] {}
 
let res1 = gen.next();
console.log(res1); // 返回当前阶段的值 { value: '1', done: false }
 
let res2 = gen.next();
console.log(res2); // 返回当前阶段的值 { value: Promise { 2 }, done: false }
 
res2.value.then(res=>{
  console.log(res); // 2
})
 
let res3 = gen.next();
console.log(res3);  // { value: 'ending', done: true }
 
let res4 = gen.next();
console.log(res4); // { value: undefined, done: true }

Generator实现async函数

// 接受一个Generator函数作为参数
function spawn(genF) {
  // 返回一个函数
  return function() {
     // 生成指针对象
     const gen = genF.apply(this, arguments);
     // 返回一个promise
     return new Promise((resolve, reject) => {
          // key有next和throw两种取值，分别对应了gen的next和throw方法
          // arg参数则是用来把promise resolve出来的值交给下一个yield
          function step(key, arg) {
            let result;
 
                // 监控到错误 就把promise给reject掉 外部通过.catch可以获取到错误
                try {
                  result = gen[key](arg)
                } catch (error) {
                  return reject(error)
                }
 
                // gen.next() 返回 { value, done } 的结构
                const { value, done } = result;
 
                if (done) {
                      // 如果已经完成了 就直接resolve这个promise
                      return resolve(value)
                } else {
                      // 除了最后结束的时候外，每次调用gen.next()
                      return Promise.resolve(
                        // 这个value对应的是yield后面的promise
                        value
                      ).then((val)=>step("next", val),(err) =>step("throw", err))
                }
          }
          step("next")
     })
  }
}

测试

function fn(nums) {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve(nums)
    }, 1000)
  })
}
// async 函数
async function testAsync() {
  let res1 = await fn(1);
  console.log(res1); // 1
  let res2 = await fn(2);
  console.log(res2); // 2
  return res2;
}
let _res = testAsync();
console.log('testAsync-res',_res); // Promise
_res.then(v=>console.log('testAsync-res',v)) // 2
 
// Generator函数
function* gen() {
  let res1 = yield fn(3);
  console.log(res1); // 3
  let res2 = yield fn(4);
  console.log(res2); // 4
  // let res3 = yield Promise.reject(5);
  //  console.log(res3);
  return res2;
}
 
let _res2 = spawn(gen)();
console.log('gen-res',_res2); // Promise
 
_res2
.then(v=>console.log('gen-res',v)) // 4
.catch(err=>{console.log(err)}) // res3 执行会抛出异常

总结

async/await语法糖可以让异步代码变得更清晰，可读性更高，所以快快卷起来吧。Generator有兴趣的可以了解一下。