python await原理_async/await 原理及简单实现
解决函数回调经历了几个阶段， Promise 对象， Generator 函数到async函数。async函数目前是解决函数回调的最佳方案。很多语言目前都实现了async，包括Python ，java spring，go等。
async await 的用法
async 函数返回一个 Promise 对象，当函数执行的时候，一旦遇到 await 就会先返回，等到触发的异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句。
function getNum(num){
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve(num+1)
}, 1000)
})
}
const func = async ()=>{
const f1 = await getNum(1)
const f2 = await getNum(f1)
console.log(f2)
// 输出3
}
func()
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async /await 需要在function外部书写async，在内部需要等待执行的函数前书写await即可
深入理解
理解async函数需要先理解Generator函数，因为 async函数是Generator函数的语法糖
。
Generator[ˈdʒɛnəˌretɚ]函数-生成器
Generator是ES6标准引入的新的数据类型。Generator可以理解为一个状态机，内部封装了很多状态，同时返回一个迭代器Iterator对象。可以通过这个迭代器遍历相关的值及状态。
Generator的显著特点是可以多次返回，每次的返回值作为迭代器的一部分保存下来，可以被我们显式调用。
Generator函数的声明
一般的函数使用function声明，return作为回调(没有遇到return，在结尾调用return undefined)，只可以回调一次。而Generator函数使用function*定义，除了return，还使用yield返回多次。
function* foo(x) {
yield x + 1;
yield x + 2;
return x + 3;
}
const result = foo(0) // foo {}
result.next(); // {value: 1, done: false}
result.next(); // {value: 2, done: false}
result.next(); // {value: 3, done: true}
result.next(); //{value: undefined, done: true}
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在chrome浏览器中这个例子里，我们可以看到，在执行foo函数后返回了一个
Generator函数的实例。它具有状态值suspended和closed，suspended代表暂停，closed则为结束。但是这个状态是无法捕获的，我们只能通过Generator函数的提供的方法获取当前的状态。
在执行next方法后，顺序执行了yield的返回值。返回值有value和done两个状态。value为返回值，可以是任意类型。done的状态为false和true，true即为执行完毕。在执行完毕后再次调用返回{value: undefined, done: true} 注意:在遇到return的时候，所有剩下的yield不再执行，直接返回{ value: undefined, done: true }
Generator函数的方法
Generator函数提供了3个方法，next/return/throw
next方式是按步执行，每次返回一个值,同时也可以每次传入新的值作为计算
function* foo(x) {
let a = yield x + 1;
let b= yield a + 2;
return x + 3;
}
const result = foo(0) // foo {}
result.next(1); // {value: 1, done: false}
result.next(2); // {value: 2, done: false}
result.next(3); // {value: 3, done: true}
result.next(4); //{value: undefined, done: true}
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return则直接跳过所有步骤，直接返回 {value: undefined, done: true}
throw则根据函数中书写try catch返回catch中的内容，如果没有写try，则直接抛出异常
function* foo(x) {
try{
yield x+1
yield x+2
yield x+3
yield x+4
}catch(e){
console.log('catch it')
}
}
const result = foo(0) // foo {}
result.next(); // {value: 1, done: false}
result.next(); // {value: 2, done: false}
result.throw(); // catch it {value: undefined, done: true}
result.next(); //{value: undefined, done: true}
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这里可以看到在执行throw之前，顺序的执行了状态，但是在遇到throw的时候，则直接走进catche并改变了状态。
这里还要注意一下，因为状态机是根据执行状态的步骤而执行，所以如果执行thow的时候，没有遇到try catch则会直接抛错
以下面两个为例
function* foo(x) {
yield x+1
try{
yield x+2
}catch(e){
console.log('catch it')
}
}
const result = foo(0) // foo {}
result.next(); // {value: 1, done: false}
result.next(); // {value: 2, done: false}
result.throw(); // catch it {value: undefined, done: true}
result.next(); //{value: undefined, done: true}
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这个例子与之前的执行状态一样，因为在执行到throw的时候，已经执行到try语句，所以可以执行，而下面的例子则不一样
function* foo(x) {
yield x+1
try{
yield x+2
}catch(e){
console.log('catch it')
}
}
const result = foo(0) // foo {}
result.next(); // {value: 1, done: false}
result.throw(); // Uncaught undefined
result.next(); //{value: undefined, done: true}
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执行throw的时候，还没有进入到try语句，所以直接抛错，抛出undefined为throw未传参数，如果传入参数则显示为传入的参数。此状态与未写try的抛错状态一致。
遍历
Generator函数的返回值是一个带有状态的Generator实例。它可以被for of 调用，进行遍历，且只可被for of 调用。此时将返回他的所有状态
function* foo(x) {
console.log('start')
yield x+1
console.log('state 1')
yield x+2
console.log('end')
}
const result = foo(0) // foo {}
for(let i of result){
console.log(i)
}
//start
//1
//state 1
//2
//end
result.next() //{value: undefined, done: true}
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调用for of方法后，在后台调用next(),当done属性为true的时候，循环退出。因此Generator函数的实例将顺序执行一遍，再次调用时，状态为已完成
状态的存储和改变
Generator函数中yield返回的值是可以被变量存储和改变的。
function* foo(x) {
let a = yield x + 0;
let b= yield a + 2;
yield x;
yield a
yield b
}
const result = foo(0)
result.next() // {value: 0, done: false}
result.next(2) // {value: 4, done: false}
result.next(3) // {value: 0, done: false}
result.next(4) // {value: 2, done: false}
result.next(5) // {value: 3, done: false}
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以上的执行结果中，我们可以看到，在第二步的时候，我们传入2这个参数，foo函数中的a的变量的值0被替换为2，并且在第4次迭代的时候，返回的是2。而第三次迭代的时候，传入的3参数，替换了b的值4，并在第5次迭代的时候返回了3。所以传入的参数，是替代上一次迭代的生成值。
yield* 委托
在Generator函数中，我们有时需要将多个迭代器的值合在一起，我们可以使用yield *的形式，将执行委托给另外一个Generator函数
function* foo1() {
yield 1;
yield 2;
return "foo1 end";
}
function* foo2() {
yield 3;
yield 4;
}
function* foo() {
yield* foo1();
yield* foo2();
yield 5;
}
const result = foo();
console.log(iterator.next());// "{ value: 1, done: false }"
console.log(iterator.next());// "{ value: 2, done: false }"
console.log(iterator.next());// "{ value: 3, done: false }"
console.log(iterator.next());// "{ value: 4, done: false }"
console.log(iterator.next());// "{ value: 5, done: false }"
console.log(iterator.next());// "{ value: undefined, done: true }"
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foo在执行的时候，首先委托给了foo1，等foo1执行完毕，再委托给foo2。但是我们发现，”foo1 end” 这一句并没有输出。
在整个Generator中，return只能有一次，在委托的时候，所有的yield*都是以函数表达式的形式出现。return的值是表达式的结果，在委托结束之前其内部都是暂停的，等待到表达式的结果的时候，将结果直接返回给foo。此时foo内部没有接收的变量，所以未打印。
如果我们希望捕获这个值，可以使用yield *foo()的方式进行获取。
实现一个简单的async/await
如上，我们掌握了Generator函数的使用方法。async/await语法糖就是使用Generator函数+自动执行器来运作的。
我们可以参考以下例子
// 定义了一个promise，用来模拟异步请求，作用是传入参数++
function getNum(num){
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve(num+1)
}, 1000)
})
}
//自动执行器，如果一个Generator函数没有执行完，则递归调用
function asyncFun(func){
var gen = func();
function next(data){
var result = gen.next(data);
if (result.done) return result.value;
result.value.then(function(data){
next(data);
});
}
next();
}
// 所需要执行的Generator函数，内部的数据在执行完成一步的promise之后，再调用下一步
var func = function* (){
var f1 = yield getNum(1);
var f2 = yield getNum(f1);
console.log(f2) ;
};
asyncFun(func);
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在执行的过程中，判断一个函数的promise是否完成，如果已经完成，将结果传入下一个函数，继续重复此步骤。
总结
async/await非常好理解，基本理解了Generator函数之后，几句话就可以描述清楚。这里没有过多的继续阐述Generator函数的内部执行逻辑及原理，如果有对此有深入理解的童鞋，欢迎补充说明。