Vue.js 2.0 铺垫知识——模块化开发和异步编程高级使用

Vue.js 2.0 铺垫知识——模块化开发和异步编程高级使用

一、模块化开发

模块化开发的好处：大家都遵循同样的模块化规范写代码，降低了沟通成本，极大方便了各个模块之间的相互调用

1.1 前端模块化开发的分类

       常见的模块化规范：CommonJS、AMD、CMD，也有ES6的Modules，其中 CommonJS、AMD、CMD是社区提出的模块化标准，存在一定的差异性和局限性，并不是浏览器和服务器通用的模块化标准，例如：

• AMD、CMD：适用于浏览器端的 JavaScript 模块化
• CommonJS：适用于服务器端的 JavaScript 模块化

 

1.2 CommonJS

       node.js就遵循 CommonJS 的模块化规范，其核心是导入和导出，其中：

• 导入其它模块使用 require 方法
• 模块对外共享成员使用 module.export 对象

CommonJS的导入：

let {flag, add} = require('moduleA');

// 等同于
let _mA = require('moduleA');
let flag = _mA.flag;
let add = _mA.add;

CommonJS的导出：

module.export = {
  flag: true,
  add(a, b) {
    return a + b
  }
}

       

1.3 ES6模块化规范

ES6模块化规范是浏览器端与服务器端通用的模块化开发规范。开发者不需要额外学习AMD、CMD或CommonJS 等模块化规范。

ES6 模块化规范中定义：

• 每个 JS 文件都是一个独立的模块
• 导入其他模块成员使用 import 关键字
• 向外共享模块成员使用 export 关键字

       

1.3.1 ES6模块化的基本语法

ES6模块化主要包含3种用法：

① 默认导出与默认导入

② 按需导出与按需导入

③ 直接导入与执行模块中的代码

       

1. 默认导出与默认导入

默认导出语法 ：export default 默认导出的成员

let n = 10;
let age = 20;
export default = {
    n,
    age
}

默认导入语法：import 接收名称 from '模块标识符'

import obj from './test.js'

注意：每个模块中，只允许使用唯一的一次 export default，否则会报错

       

2. 按需导出与按需导入

按需导出语法：export 按需导出的成员

export let s1 = 'aaa'
export let s2 = 'ccc'
export function say() {}

// 或者
let s1 = 'aaa'
let s2 = 'ccc'
function say() {}

export {s1, s2, say}

按需导入语法：import { 按需导入成员 } from '模块标识符'

import { s1, s2 as str2 } from './test.js'

注意：

• 每个模块中可使用多次按需导出
• 按需导入的成员名称必须与按需导出的名称保持一致
• 按需导入时，可以使用 as 关键字进行重命名
• 按需导入可以和默认导入一起使用

       

3. 直接导入与执行模块中的代码

       如果只是想单纯的执行模块中的代码，并不需要得到模块中向外共享的成员。此时，可以直接导入并执行模块代码

// module.js
for(let i = 0; i < 3; i++) {
    console.log(i);
}

// 其他模块中
// 直接导入并执行模块代码,不需要得到模块中向外共享的成员
import './module.js'

       

二、Promise

2.1 基于then-fs异步读取文件内容

       由于node.js 官方提供的 fs 模块仅支持以回调函数的方式读取文件，不支持 Promise 的调用方法，因此需要先运行 npm install then-fs 的命令，从而支持基于 Promise 方法读取文件的内容。

       

2.2 then-fs 的基本使用

       调用 then-fs 提供的 readFile() 方法，可以异步的读取文件的内容，它的返回值是 Promise 的实例对象。因此可以调用.then（）方法为每个Promise 异步操作指定成功和失败之后的回调函数。

import thenFs from 'then-fs'

thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf-8').then(r1 => { console.log(r1); }, err1 => { console.log(err1.message); });

thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf-8').then(r2 => { console.log(r2); }, err2 => { console.log(err2.message); });

thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf-8').then(r3 => { console.log(r3); }, err3 => { console.log(err3.message); });

注意：上述代码无法保证读取文件的顺序，需要进一步改进！

       

2.3 .then()方法的特性

       若上一个.then() 方法中返回了一个新的 Promise 实例对象，则可以通过下一个.then() 继续进行处理。通过.then() 方法的链式调用，可以解决回调地狱的问题。

       

2.4 基于Promise 按顺序读取文件内容

Promise 支持链式调用，从而可以解决上面文件未按顺序读取文件的问题：

thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf-8')
  .then((r1) => {
    console.log(r1)
    return thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf-8') // 在第一个 .then中返回一个新的 promise 实例对象
  })
  .then((r2) => {
    console.log(r2)
    return thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf-8')
  })
  .then((r3) => {
    console.log(r3)
  })

       

2.5 Promise.all()

       Promise.all() 方法会发起并行 Promise 异步操作，等所有的异步操作全部结束后才会执行下一步的.then 操作（等待机制）。示例代码：

// 1.定义一个数组，存放3个读文件的异步操作
const promiseArr = [
  thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf-8'),
  thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf-8'),
  thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf-8')
]

// 2.将 promise 数组作为promise.all（）的参数
Promise.all(promiseArr)
  .then(([r1, r2, r3]) => { // 2.1 所有文件读取成功（等待机制）
    console.log(r1, r2, r3)
  })
  .catch(err => { // 2.2 捕获 Promise 异步操作中的错误
    console.log(err.message)
  })

注意：数组中Promise 实例的顺序，就是最终结果的顺序

       

2.6 基于 Promise 封装读文件的方法

方法的封装要求：

① 方法的名称要定义为 getFile

② 方法接受一个形参 fpath，表示要读取的文件的路径

③ 方法的返回值为 Promise 实例对象

       

2.6.1 getFile 方法的基本定义

function getFile(fpath) {
  return new Promise() // 只是创建了形式上的异步操作
}

注意：这里的 new Promise() 只是创建了形式上的异步操作

       

2.6.2 创建具体的异步操作

       如果想要创建具体的异步操作，则需要在 new Promise() 构造函数期间，传递一个 function 函数，将具体的异步操作定义到 function 函数内部

function getFile(fpath) {
  return new Promise(function() {
    // 表明这是个具体的、读文件的异步操作
    fs.readFile(fpath, 'utf-8',(err, data) => { })
  })
}

       

2.6.3 获取.then 的两个实参

       通过 .then() 指定的成功和失败的回调函数，可以在function的形参 resolve 和 reject 进行接收， 示例代码如下：

function getFile(fpath) {
  return new Promise(function(resolve,reject) {
    // 表明这是个具体的、读文件的异步操作
    fs.readFile(fpath, 'utf-8',(err, data) => {
        if(err) return reject(err)
        resolve(data)
    })
  })
}

// getFile 方法调用
getFile('./files/1.txt').then(成功的回调函数，失败的回调函数)

       

三、async/await

3.1 async/await 的概念

       async/await 是 ES8 引入的新语法，用来简化 Promise 异步操作。

       方法返回一个 Promise 实例，可以用 await 修饰 ，如果里面的方法用 await 修饰的话，外面的方法必须要用 async 修饰

// 按照顺序读取文件 1、2、3 的内容
async function getAllFile() {
  const r1 = await thenFS.readFile('./files/1.txt','utf8')
  console.log(r1);
  const r2 = await thenFS.readFile('./files/1.txt','utf8')
  console.log(r2);
  const r3 = await thenFS.readFile('./files/1.txt','utf8')
  console.log(r3);
}

getAllFile()

注意：

① 如果在 function 中使用了 await，则 function 必须被 async 修饰

② 在 async 方法中，第一个 await 之前的代码会同步执行， await 之后的代码会异步执行

       

四、EventLoop

4.1 JavaScript 是单线程语言

       JavaScript 是一门单线程执行的编程语言，即同一时间只能做一件事情。单线程执行任务队列的问题：如果前一个任务非常耗时，则后续的任务就不得不一直等待，从而导致程序假死的问题、

       

4.2 同步任务和异步任务

       为了防止某个耗时任务导致程序假死的问题，JavaScript 把待执行的任务分成了两类：

① 同步任务（synchronous）

• 又叫做非耗时任务，指的是在主线程上排队执行的那些任务
• 只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务

② 异步任务（asynchronous）

• 又叫做耗时任务，异步任务由JavaScript委托给宿主环境（浏览器、node等）进行执行
• 当异步任务执行完毕后，会通知 JavaScript 主线程执行异步任务的回调函数

       

4.3 同步任务和异步任务的执行过程

① 同步任务由 JavaScript 主线程次序执行

② 异步任务委托给宿主环境执行

③ 已完成的异步任务对应的回调函数，会被加入到任务队列中等待执行

④ JavaScript 主线程的执行栈被清空后，会读取任务队列中的回调函数，次序执行

⑤ JavaScript 主线程不断重复地第4步

       

4.4 EventLoop 的基本概念

       JavaScript 主线程从“任务队列”中读取异步任务的回调函数，放到执行栈中一次执行。这个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机制又称为 EventLoop（事件循环）

       

4.4.1 结合EventLoop 分析输出的顺序（面试题）

import thenFs from 'then-fs'

console.log('A')
thenFs.readFlie('./files/1.txt', 'utf8').then(data => {
  console.log('B')
})
setTimeout(() => {
  console.log('C')
}, 0)
console.log('D')

// A
// D
// C
// B

分析：

• A和D属于同步任务，会根据代码的先后顺序依次被执行
• C和B属于异步任务。他们的回调函数会被加入到任务队列中，等待主线程空闲时再执行

       

五、宏任务和微任务

JavaScript 把异步任务做了进一步划分、异步任务又分成两类，分别是：

① 宏任务（macrotask）

• 异步Ajax请求
• setTimeout、setInterval
• 文件操作
• 其他宏任务

② 微任务（micro task）

• Promise.then、.catch 和 .finally
• Promise.nextTick
• 其他微任务

       

5.1 宏任务和微任务的执行顺序

• 每一个宏任务执行完之后，都会检查是否存在待执行的微任务，如果有，则执行完所有微任务之后，再继续执行下一个宏任务
• 第一次执行时，宏任务和微任务同时存在时，先执行微任务

       

5.2 宏任务和微任务的经典面试题

面试题1：分析以下代码输出的顺序

import thenFs from 'then-fs'

setTimeout(function() {
  console.log('1')
})

new Promise(function(resolve) {
  console.log('2')
  resolve()
}).then(function() {
  console.log('3')
})

console.log('4')
// 2
// 4
// 3
// 1

分析：

1. 先执行所有的同步任务
2. 再执行微任务
3. 再执行宏任务

       

面试题2：分析以下代码输出的顺序

console.log('1')
setTimeout(function() {
  console.log('2')
  new Promise(function(resolve) {
    console.log('3')
    resolve()
  }).then(function() {
    console.log('4')
  })
})

new Promise(function(resolve) {
  console.log('5')
  resolve()
}).then(function() {
  console.log('6')
})

setTimeout(function() {
  console.log('7')
  new Promise(function(resolve) {
    console.log('8')
    resolve()
  }).then(function() {
    console.log('9')
  })
})

// 1
// 5
// 6
// 2
// 3
// 4
// 7
// 8
// 9

       

六、API接口案例

案例需求：基于MySQL数据库 + Express对外提供用户列表的API接口服务。用到的技术如下：

• 第三方包 express 和 mysql2
• ES6模块化
• Promise
• async/await

       

6.1 主要实现步骤

1. 搭建项目的基本结构
2. 创建基本的服务器
3. 创建 db 数据库操作模块
4. 创建 user_ctrl 业务模块
5. 创建 user_router 路由模块

       

6.2 搭建项目的基本结构

① 启用 ES6模块化支持

• 在 package.json 中声明 "type":"module"

② 安装第三方依赖包

• 运行 npm install [email protected] [email protected]

       

6.3 创建基本的express服务器

import express from 'express'

const app = express()

app.listen(80, () => {
  console.log('server running at http://127.0.0.1:80');
})

       

6.4 创建 db 数据库操作模块

import mysql from 'mysql2'

const pool = mysql.createPool({
  host: '127.0.0.1',
  port: 3306,
  database: 'my_db_01', // 要操作的数据库名称
  user: 'root',
  password: 'admin123'
})

// 默认导出一个支持 Promise API 的 pool
export default pool.promise()

       

6.5 创建 user_ctrl 业务模块

// 获取所有用户的列表数据
import db from '../db/index.js'

// 按需导出
export async function getAllUser(req, res) {
    // db.query() 函数的返回值时 Promise 的实例对象，因此可以使用async/await 进行简化
  const [rows] = await db.query('select id, username, nickname from ev_users')
  res.send({
    status: 0,
    message: '获取用户数据列表成功',
    data: rows
  })
}

       

6.6 创建 user_router 路由模块

// user_router.js
import express from 'express'
// 从 user_ctrl.js 中按需导入 getAllUser 函数
import { getAllUser } from '../controller/user_ctrl'

// 创建路由对象
const router = new express.Router()
// 挂载路由规则
router.get('/user', getAllUser)

export default router

       

6.7 导入并挂载路由模块

//app.js
import express from 'express'
// 1.使用默认导入语法，导入路由对象
import userRouter from './router/user_router.js'
const app = express()

// 2. 挂载用户路由模块
app.use('/api', userRouter)

app.listen(80, () => {
  console.log('server running at http://127.0.0.1:80');
})