再談 JavaScript 異步編程

隨著前端的發展， 異步 這個詞真是越來越常見了。假設我們現在有這么一個異步任務：

來看看我們都有哪些處理方法：

Callbacks

最先想到也是最常用的便是回調函數了，我們來進行簡單的封裝：

let makeAjaxCall = (url, cb) => {  
  // do some ajax
  // callback with result
}
makeAjaxCall('http://url1', (result) => {  
  result = JSON.parse(result)
})

嗯，看起來還不錯！但是當我們嘗試嵌套多個任務時，代碼看起來會是這樣的：

makeAjaxCall('http://url1', (result) => {  
  result = JSON.parse(result)
  makeAjaxCall(`http://url2?q=${result.query}`, (result) => {
    result = JSON.parse(result)
    makeAjaxCall(`http://url3?q=${result.query}`, (result) => {
      // ...
    })
  })
})

天哪！快讓那堆})見鬼去吧！

于是，我們想嘗試借助 JavaScript 事件模型：

Pub/Sub

在 DOM 事件的處理中，Pub/Sub 是一種很常見的機制，比如我們要為元素加上事件監聽：

elem.addEventListener(type, (evt) => {  
    // handler
})

所以我們是不是也可以構造一個類似的模型來處理異步任務呢？

首先是要構建一個分發中心，并添加on/emit方法：

let PubSub = {  
  events: {},
  on(type, handler) {
    let events = this.events
    events[type] = events[type] || []
    events[type].push(handler)
  },
  emit(type, ...datas) {
    let events = this.events
    if (!events[type]) {
      return
    }
    events[type].forEach((handler) => handler(...datas))
  }
}

const urls = [  
  'http://url1',
  'http://url2',
  'http://url3'
]
let makeAjaxCall = (url) => {  
  // do some ajax
  PubSub.emit('ajaxEnd', result)
}
let subscribe = (urls) => {  
  let index = 0
  PubSub.on('ajaxEnd', (result) => {
    result = JSON.parse(result)
    if (urls[++index]) {
      makeAjaxCall(`${urls[index]}?q=${result.query}`)
    }
  })
  makeAjaxCall(urls[0])
}

嗯……比起回調函數好像沒有什么革命性的改變，但是這樣做的好處是：我們可以將請求和處理函數放在不同的模塊中，減少耦合。

Promise

真正帶來革命性改變的是 Promise 規范 ^[1] 。借助 Promise，我們可以這樣完成異步任務：

let makeAjaxCall = (url) => {  
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // do some ajax
    resolve(result)
  })
}
makeAjaxCall('http://url1')  
  .then(JSON.parse)
  .then((result) => makeAjaxCall(`http://url2?q=${result.query}`))
  .then(JSON.parse)
  .then((result) => makeAjaxCall(`http://url3?q=${result.query}`))

好棒！寫起來像同步處理的函數一樣！

別著急，少年。我們還有更棒的：

Generators

ES6 的另外一個大殺器便是Generators ^[2] 。在一個generator function中，我們可以通過yield語句來中斷函數的執行，并在函數外部通過next方法來迭代語句，更重要的是我們可以通過next方法向函數內部注入數據，動態改變函數的行為。比如：

function* gen() {  
  let a = yield 1
  let b = yield a * 2
  return b
}
let it = gen()
it.next() // output: {value: 1, done: false}  
it.next(10) // a = 10, output: {value: 20, done: false}  
it.next(100) // b = 100, output: {value: 100, done: true}  

let makeAjaxCall = (url) => {  
  // do some ajax
  iterator.next(result)
}
function* requests() {  
  let result = yield makeAjaxCall('http://url1')
  result = JSON.parse(result)
  result = yield makeAjaxCall(`http://url2?q=${result.query}`)
  result = JSON.parse(result)
  result = yield makeAjaxCall(`http://url3?q=${result.query}`)
}
let iterator = requests()  
iterator.next() // get everything start  

哦！看起來邏輯很清楚的樣子，但是每次都得從外部注入iterator感覺好不舒服……

別急，我們讓Promise和Generator混合一下，看會產出什么黑魔法：

let makeAjaxCall = (url) => {  
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // do some ajax
    resolve(result)
  })
}
let runGen = (gen) => {  
  let it = gen()
  let continuer = (value) => {
    let ret
    try {
      ret = it.next(value)
    } catch (e) {
      return Promise.reject(e)
    }
    if (ret.done) {
      return ret.value
    }
    // 將 onFulfiled, onRejected 綁定在同一個 then 上
    // 以使內部沒有進行錯誤捕獲時能拋到外部
    return Promise
      .resolve(ret.value)
      .then(continuer, (e) => it.throw(e))
  }
  return continuer()
}
function* requests() {  
  let result = yield makeAjaxCall('http://url1')
  result = JSON.parse(result)
  result = yield makeAjaxCall(`http://url2?q=${result.query}`)
  result = JSON.parse(result)
  result = yield makeAjaxCall(`http://url3?q=${result.query}`)
}
runGen(requests)  

runGen函數看起來像個自動機一樣，好厲害！

實際上，這個runGen的方法是對 ECMAScript 7async function的一個實現：

async function

ES7 中，引入了一個更自然的特性async function ^[3] 。利用async function我們可以這樣完成任務：

let makeAjaxCall = (url) => {  
  return new Promise((resolve, reject) => {
    // do some ajax
    resolve(result)
  })
}
;(async () => {
  let result = await makeAjaxCall('http://url1')
  result = JSON.parse(result)
  result = await makeAjaxCall(`http://url2?q=${result.query}`)
  result = JSON.parse(result)
  result = await makeAjaxCall(`http://url3?q=${result.query}`)
}())

就像我們在上文把Promise和Generator結合在一起時一樣，await關鍵字后同樣接受一個Promise。在async function中，只有在await后的語句完成后剩下的語句才會被執行，整個過程就像我們用runGen函數封裝Generator一樣。

總結

以上就是筆者總結的幾種 JavaScript 異步編程模式。在行文過程中，我們只是簡單描述了這幾種模式，并沒有提及錯誤處理的過程，您要是對此感興趣，可以參考下文列出的引用文章。

（全文完）