ES6模块化与异步编程高级用法
目录
ES6 模块化
1、什么是 ES6 模块化规范
2、在 node.js 中体验 ES6 模块化
3、ES6 模块化的基本语法
Promise
1. 回调地狱
2、Promise 的基本概念
3、基于回调函数按顺序读取文件内容
4.、基于 then-fs 读取文件内容
4.1 then-fs 的基本使用
4.2 .then() 方法的特性
4.3 基于 Promise 按顺序读取文件的内容
4.4 通过 .catch 捕获错误
4.5 Promise.all() 方法
4.6 Promise.race() 方法
5. 基于 Promise 封装读文件的方法
1 getFile 方法的基本定义
2 创建具体的异步操作
3 获取 .then 的两个实参
4 调用 resolve 和 reject 回调函数
async/await
1. 什么是 async/await
2. async/await 的基本使用
3. async/await 的使用注意事项
EventLoop
1. JavaScript 是单线程的语言
2. 同步任务和异步任务
3. 同步任务和异步任务的执行过程
4. EventLoop 的基本概念
５. 结合 EventLoop 分析输出的顺序
宏任务和微任务
1. 什么是宏任务和微任务
2. 宏任务和微任务的执行顺序
API 接口案例
1. 案例需求
2. 主要的实现步骤
3. 搭建项目的基本结构
4. 创建基本的服务器
5. 创建 db 数据库操作模块
6. 创建 user_ctrl 模块
7. 创建 user_router 模块
8. 导入并挂载路由模块
9. 使用 try…catch 捕获异常
ES6 模块化
1、什么是 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。它的出现极大的降低了前端开发者的模块化学 习成本，开发者不需再额外学习 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
- 导入其它模块成员使用 import 关键字
- 向外共享模块成员使用 export 关键字
2、在 node.js 中体验 ES6 模块化
node.js 中 默认仅支持 CommonJS 模块化规范 ，若想基于 node.js 体验与学习 ES6 的模块化语法，可以按照
如下两个步骤进行配置：
① 确保安装了 v14.15.1 或更高版本的 node.js
② 在 package.json 的根节点中添加 "type": "module" 节点
3、ES6 模块化的基本语法
ES6 的模块化主要包含如下 3 种用法：
- 默认导出与默认导入
- 按需导出与按需导入
- 直接导入并执行模块中的代码
默认导出的语法： export default 默认导出的成员
默认导入的语法： import 接收名称 from ' 模块标识符 '
每个模块中， 只允许使用唯一的一次 export default，否则会报错！
默认导入时的 接收名称 可以任意名称， 只要是合法的成员名称即可 ：
按需导出的语法： export 按需导出的成员
按需导入的语法： import { s1 } from '模块标识符'
Promise
1. 回调地狱
多层回调函数的相互嵌套 ，就形成了 回调地狱 。
为了解决回调地狱的问题， ES6 （ECMAScript 2015）中新增了 Promise 的概念。
2、Promise 的基本概念
① Promise 是一个构造函数
- 我们可以创建 Promise 的实例 const p = new Promise()
- new 出来的 Promise 实例对象，代表一个异步操作
② Promise.prototype 上包含一个 .then() 方法
- 每一次 new Promise() 构造函数得到的实例对象，
- 都可以通过原型链的方式访问到 .then() 方法，例如 p.then()
③ .then() 方法用来预先指定成功和失败的回调函数
- p.then(成功的回调函数，失败的回调函数)
- p.then(result => { }, error => { })
- 调用 .then() 方法时，成功的回调函数是必选的、失败的回调函数是可选的
3、基于回调函数按顺序读取文件内容
4.、基于 then-fs 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 的调用方式 。因此，需 要先运行如下的命令，安装 then-fs 这个第三方包，从而支持我们基于 Promise 的方式读取文件的内容：
npm i then-fs4.1 then-fs 的基本使用
调用 then-fs 提供的 readFile() 方法，可以异步地读取文件的内容， 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。
//通过默认导入
import thenFs from 'then-fs'
注意：上述的代码 无法保证文件的读取顺序 ，需要做进一步的改进！
4.2 .then() 方法的特性
如果上一个 .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 ，就解决了回调地狱的问题。
4.3 基于 Promise 按顺序读取文件的内容
Promise 支持链式调用 ，从而来解决回调地狱的问题。示例代码如下：
import thenFs from 'then-fs'
thenFs
.readFile('./files/1.txt', 'utf8')
.then((r1) => {
console.log(r1)
return thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf8')
})
.then((r2) => {
console.log(r2)
return thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8')
})
.then((r3) => {
console.log(r3)
})
4.4 通过 .catch 捕获错误
.catch((err) => {
console.log(err.message)
}) 如果不希望前面的错误导致后续的 .then 无法正常执行，则 可以将 .catch 的调用提前
4.5 Promise.all() 方法
Promise.all() 方法会发起并行的 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）。示例代码如下
import thenFs from 'then-fs'
const promiseArr = [
thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8'),
thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf8'),
thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8'),
]
Promise.all(promiseArr).then(result => {
console.log(result)
})4.6 Promise.race() 方法
Promise.race() 方法会发起并行的 Promise 异步操作， 只要任何一个异步操作完成，就立即执行下一步的 .then 操作 （赛跑机制）。示例代码如下：
Promise.race(promiseArr).then(result => {
console.log(result)
})5. 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 方法接收一个 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
1 getFile 方法的基本定义
function getFile(fpath) {
return new Promise
}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 () {
fs.readFile(fpath, 'utf8', (err, dataStr) => {
})
})
}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 的形参中进行接收，
4 调用 resolve 和 reject 回调函数
Promise 异步操作的结果，可以调用 resolve 或 reject 回调函数进行处理。
import fs from 'fs'
function getFile(fpath) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
fs.readFile(fpath, 'utf8', (err, dataStr) => {
if (err) return reject(err)
resolve(dataStr)
})
})
}
getFile('./files/11.txt')
.then((r1) => {
console.log(r1)
})
.catch((err) => console.log(err.message))
async/await
1. 什么是 async/await
async/await 是 ES8 （ECMAScript 2017）引入的新语法，用来 简化 Promise 异步操作 。在 async/await 出现之前，开发者只能通过 链式 .then() 的方式 处理 Promise 异步操作。
2. async/await 的基本使用
import thenFs from 'then-fs'
async function getAllFile() {
const r1 = await thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8')
console.log(r1)
}
getAllFile()
3. async/await 的使用注意事项
- 如果在 function 中使用了 await，则 function 必须被 async 修饰
- 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
console.log('A') async function getAllFile() { console.log('B') const r1 = await thenFs.readFile('./files/1.txt', 'utf8') console.log(r1) const r2 = await thenFs.readFile('./files/2.txt', 'utf8') console.log(r2) const r3 = await thenFs.readFile('./files/3.txt', 'utf8') console.log(r3) console.log('D') } getAllFile() console.log('C') //输出 结果 A B 111、、 D
EventLoop
1. JavaScript 是单线程的语言
JavaScript 是一门单线程执行的编程语言。也就是说，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。
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 把待执行的任务分为了两类：
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 委托给宿主环境进行执行
- 当异步任务执行完成后，会通知 JavaScript 主线程执行异步任务的回调函数
3. 同步任务和异步任务的执行过程
- 同步任务由 JavaScript 主线程次序执行
- 异步任务委托给宿主环境执行
- 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
- 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
- JavaScript 主线程不断重复上面的第 4 步
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，放到执行栈中依次执行 。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）。
５. 结合 EventLoop 分析输出的顺序
同步任务。会根据代码的先后顺序依次被执行
异步任务 。它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
宏任务和微任务
1. 什么是宏任务和微任务
JavaScript 把异步任务又做了进一步的划分，异步任务又分为两类，分别是：
① 宏任务 （macrotask）
- 异步 Ajax 请求、
- setTimeout、setInterval、
- 文件操作
- 其它宏任务
② 微任务 （microtask）
- Promise.then、.catch 和 .finally
- process.nextTick
- 其它微任务
2. 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。
API 接口案例
1. 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。用到的技术点如下：
- 第三方包 express 和 mysql2
- ES6 模块化
- Promise
- async/await
2. 主要的实现步骤
- 搭建项目的基本结构
- 创建基本的服务器
- 创建 db 数据库操作模块
- 创建 user_ctrl 业务模块
- 创建 user_router 路由模块
3. 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 express@4.17.1 mysql2@2.2.5
4. 创建基本的服务器
import express from 'express'
const app = express()
app.listen(80, () =>{
console.log('serve run 127.0.0.1')
})5. 创建 db 数据库操作模块
数据库中必须有数据
import mysql from 'mysql2'
const pool = mysql.createPool({
host: '127.0.0.1',
port: '3306',
database: 'test',
user: 'root',
password: '123456',
})
export default pool.promise()
6. 创建 user_ctrl 模块
import db from '../db/index.js'
export async function getAllUser(req, res){
const [rows] = await db.query('select id, username, password from user' )
console.log(rows)
res.send({
status: 0,
message: '获取用户成功',
data: rows,
})
}
7. 创建 user_router 模块
import express from 'express'
import { getAllUser } from '../controller/user_ctrl.js'
const router = new express.Router()
router.get('/user', getAllUser)
export default router
8. 导入并挂载路由模块
import express from 'express'
import userRouter from './router/user_router.js'
const app = express()
app.use('/api', userRouter)
app.listen(80, () =>{
console.log('serve run 127.0.0.1')
})9. 使用 try…catch 捕获异常
import db from '../db/index.js'
export async function getAllUser(req, res){
try {
const [rows] = await db.query('select id, username, password from user' )
console.log(rows)
res.send({
status: 0,
message: '获取用户成功',
data: rows,
})
}catch(err){
res.send({
status: 1,
message: '获取用户失败',
desc: err.message,
})
}
}