js异步发展简史

什么是异步？

所谓异步，简单来说就是异步任务（不会马上就完成的任务）；但是js不会等待你这个任务完成，而是直接执行下边的任务；等到你上边的任务完成之后才会去执行相应的逻辑。比如js读取文件就是异步的过程。

异步编程的语法目标，就是怎样让它更像同步编程

1、回调函数

场景： 读取一个文件

let fs = require('fs')
fs.readFile('./1.txt', 'utf8', function(err, data){
    // 回调的特点是第一个参数一般为错误对象
    if (err) { // 如果err有值说明程序出错了
        console.log(err)
    } else { // 否则表示成功获取到数据data
        console.log(data)
    }
})

当然回调函数也有它的缺点：

• 无法捕获错误（使用try catch）

funnction readFile (fileName) {
    fs.readFile(fileName, 'utf8', function (data) {
        if (err) {
            console.log(err)
        } else {
            console.log(data)
        }
    })
}
try {
    readFile('./1.txt')
} catch (e) { // 如果上边读取文件出错，获取不到错误信息
    console.log('err', e)
}

• 不能return

// readFile 方法中无法返回读取到文件的内容（data）

• 回调地狱；比如请求一个页面列表，一般服务器最少要读取两个文件，模板文件和数据；这样就会出现嵌套的问题

fs.readFile('./template.txt', 'utf8', function (err, template) {
    fs.readFile('./data.txt', 'utf8', function (err, data) {
        console.log(template, data)
    })
})

// 这样的代码称为恶魔金字塔；且有以下问题
// 1、代码非常难看
// 2、难以维护
// 3、效率比较低，因为它们是串行的；一次只能请求一个文件

2、事件发布订阅（为了解决回调嵌套的问题）

let EventEmitter = require('events')
// nodejs核心模块之一；包含两个核心方法 on >> 表示注册监听  emit >> 表示发射事件

let eve = new EventEmitter()
let html = {} // 存放页面模板和数据
eve.on('onloading', function (key, value) {
    html[key] = value
    if (Object.keys(html).length == 2) {
        console.log(html)
    }
})

fs.readFile('./template.txt', 'utf8', function (err, template) {
    eve.emit('onloading', template) // 触发onloading事件，执行事件的回调函数向html中填入模板
})
fs.readFile('./data.txt', 'utf8', function (err, template) {
    eve.emit('onloading', template) // 触发onloading事件，执行事件的回调函数向html中填入数据
})

3、哨兵变量 （同样处理回调嵌套的问题）
事件发布订阅已经可以解决回调嵌套的问题，但是还需要引入events模块；
利用哨兵变量一样可以解决回调嵌套的问题，且不需要引入其他模块

// 定义一个哨兵函数来处理
function done (key, value) {
    html[key] = value
    if (Object.keys(html).length == 2) {
        console.log(html)
    }
}

fs.readFile('./template.txt', 'utf8', function (err, template) {
    done('template', template)
})
fs.readFile('./data.txt', 'utf8', function (err, template) {
    done('data', data)
})

// 可以封装一个高阶函数去生成哨兵函数
function render (length, cb) {
    let htm = {}
    return function (key, value) {
        html[key] = value
        if (Object.keys(html).length == length) {
            cb(html)
        }
    }
}

let done = render(2, function (html) {
    console.log(html)
})

4、Promise
上述方法都是用回调函数来处理异步；我们的目标是把异步往同步的方向靠拢

let promise1 = new Promise(function (resolve, reject) {
    fs.readFile('./1.txt', 'utf8', function (err, data) {
        resolve(data)
    })
})

promise1
    .then(function (data) {
        console.log(data)
    })

promise详细介绍

5、生成器Generator
当我们在调用一个函数的时候，它并不会马上执行，而是需要我们手动的去执行迭代操作（next方法）；简单来说，调用生成器函数会返回一个迭代器，可以用迭代器来执行遍历每个中断点（yield）
调用next方法会有返回值value，是生成器函数对外输出的数据；next方法还可以接受参数，是向生成器函数内部输入的数据

• 生成器简单使用

// 方法名前边加*就是生成器函数
function *foo () {
  var index = 0;
  while (index < 2) {
    yield index++; //暂停函数执行，并执行yield后的操作
  }
}
var bar =  foo(); // 返回的其实是一个迭代器

console.log(bar.next());    // { value: 0, done: false }
console.log(bar.next());    // { value: 1, done: false }
console.log(bar.next());    // { value: undefined, done: true }

• 生成器 + Promise解决异步的实现

function readFile (filaName) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        fs.readFile(filename, function (err, data) {
          if (err) {
            reject(err)
          } else {
            resolve(data)
          }
    })
}
function *read() {
    let template = yield readFile('./template.txt')
    let data = yield readFile('./data.txt')
    return {
        template: template,
        data: data
    }
}
// 生成迭代器r1
let r1 = read()
let templatePromise = r1.next().value
templatePromise.then(function(template) {
    // 将获取到的template的内容传递给生成器函数
    let dataPromsie = r1.next(template).value
    dataPromise.then(function(data) {
        //最后一次执行next传入data的值；最后返回{template， data}
        let result = r1.next(data).value
        console.log(result)
    })
})

生成器 + promise的实现已经有了一些同步的样子;
借助一些工具(co)，可以优雅的编写上述的代码

//实现 co 方法
// 参数是一个生成器函数
function co (genFn) {
    let r1 = genFn()
    return new Promise(function(resolev, reject) {
        !function next(lastVal) {
            let p1 = r1.next(lastVal)
            if (p1.done) {
                resolve(p1.value)
            } else {
                p1.value.then(next, reject)
            }
        }()
    })
}

现在获取上边的result可以这样来取
co(read).then(function(result) {
    console.log(result)
})

6、Async/await
Async其实是一个语法糖，它的实现就是将Generator函数和自动执行器（co），包装在一个函数中

async function read() {
  let template = await readFile('./template.txt');
  let data = await readFile('./data.txt');
  return template + '+' + data;
}

// 等同于
function read(){
  return co(function*() {
    let template = yield readFile('./template.txt');
    let data = yield readFile('./data.txt');
    return template + '+' + data;
  });
}

结论：异步编程发展的目标就是让异步逻辑的代码看起来像同步一样；发展到Async/await；是处理异步编程探索的一个里程碑。