JavaScript异步编程:Generator与Async

更新日期: 2018-05-07阅读: 2.5k标签: Generator

从Promise开始,JavaScript就在引入新功能,来帮助更简单的方法来处理异步编程,帮助我们远离回调地狱。 
Promise是下边要讲的Generator/yield与async/await的基础,希望你已经提前了解了它。

在大概ES6的时代,推出了Generator/yield两个关键字,使用Generator可以很方便的帮助我们建立一个处理Promise的解释器。

然后,在ES7左右,我们又得到了async/await这样的语法,可以让我们以接近编写同步代码的方式来编写异步代码(无需使用.then()或者回调函数)。

两者都能够帮助我们很方便的进行异步编程,但同样,这两者之间也是有不少区别的。


Generator

Generator是一个函数,可以在函数内部通过yield返回一个值(此时,Generator函数的执行会暂定,直到下次触发.next()) 
创建一个Generator函数的方法是在function关键字后添加*标识。

在调用一个Generator函数后,并不会立即执行其中的代码,函数会返回一个Generator对象,通过调用对象的next函数,可以获得yield/return的返回值。 
无论是触发了yield还是return,next()函数总会返回一个带有value和done属性的对象。 
value为返回值,done则是一个Boolean对象,用来标识Generator是否还能继续提供返回值。 
P.S. Generator函数的执行时惰性的,yield后的代码只在触发next时才会执行

function * oddGenerator () {
  yield 1
  yield 3

  return 5
}

let iterator = oddGenerator()

let first = iterator.next()  // { value: 1, done: false }
let second = iterator.next() // { value: 3, done: false }
let third = iterator.next()  // { value: 5, done: true  }


next的参数传递

我们可以在调用next()的时候传递一个参数,可以在上次yield前接收到这个参数:

function * outputGenerator () {
  let ret1 = yield 1
  console.log(`got ret1: ${ret1}`)
  let ret2 = yield 2
  console.log(`got ret2: ${ret2}`)
}

let iterator = outputGenerator()

iterator.next(1)
iterator.next(2) // got ret1: 2
iterator.next(3) // got ret2: 3

第一眼看上去可能会有些诡异,为什么第一条log是在第二次调用next时才进行输出的 
这就又要说到上边的Generator的实现了,上边说到了,yield与return都是用来返回值的语法。 
函数在执行时遇到这两个关键字后就会暂停执行,等待下次激活。 
然后let ret1 = yield 1,这是一个赋值表达式,也就是说会先执行=右边的部分,在=右边执行的过程中遇到了yield关键字,函数也就在此处暂停了,在下次触发next()时才被激活,此时,我们继续进行上次未完成的赋值语句let ret1 = XXX,并在再次遇到yield时暂停。 
这也就解释了为什么第二次调用next()的参数会被第一次yield赋值的变量接收到


用作迭代器使用

因为Generator对象是一个迭代器,所以我们可以直接用于for of循环:

但是要注意的是,用作迭代器中的使用,则只会作用于yield 
return的返回值不计入迭代
function * oddGenerator () {
  yield 1
  yield 3
  yield 5

  return 'won\'t be iterate'
}

for (let value of oddGenerator()) {
  console.log(value)
}
// > 1
// > 3
// > 5


Generator函数内部的Generator

除了yield语法以外,其实还有一个yield*语法,可以粗略的理解为是Generator函数版的[...] 
用来展开Generator迭代器的。

function * gen1 () {
  yield 1
  yield* gen2()
  yield 5
}

function * gen2 () {
  yield 2
  yield 3
  yield 4
  return 'won\'t be iterate'
}

for (let value of gen1()) {
  console.log(value)
}
// > 1
// > 2
// > 3
// > 4
// > 5


模拟实现Promise执行器

然后我们结合着Promise,来实现一个简易的执行器。

最受欢迎的类似的库是: co
function run (gen) {
  gen = gen()
  return next(gen.next())

  function next ({done, value}) {
    return new Promise(resolve => {
     if (done) { // finish
       resolve(value)
     } else { // not yet
       value.then(data => {
         next(gen.next(data)).then(resolve)
       })
     }
   })
  }
}

function getRandom () {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(_ => resolve(Math.random() * 10 | 0), 1000)
  })
}

function * main () {
  let num1 = yield getRandom()
  let num2 = yield getRandom()

  return num1 + num2
}

run(main).then(data => {
  console.log(`got data: ${data}`);
})
一个简单的解释器的模拟(仅作举例说明)

在例子中,我们约定yield后边的必然是一个Promise函数 
我们只看main()函数的代码,使用Generator确实能够让我们让近似同步的方式来编写异步代码 
但是,这样写就意味着我们必须有一个外部函数负责帮我们执行main()函数这个Generator,并处理其中生成的Promise,然后在then回调中将结果返回到Generator函数,以便可以执行下边的代码。


Async

我们使用async/await来重写上边的Generator例子:

function getRandom () {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(_ => resolve(Math.random() * 10 | 0), 1000)
  })
}

async function main () {
  let num1 = await getRandom()
  let num2 = await getRandom()

  return num1 + num2
}

console.log(`got data: ${await main()}`)

这样看上去,好像我们从Generator/yield换到async/await只需要把*都改为async,yield都改为await就可以了。
所以很多人都直接拿Generator/yield来解释async/await的行为,但这会带来如下几个问题:

  1. Generator有其他的用途,而不仅仅是用来帮助你处理Promise
  2. 这样的解释让那些不熟悉这两者的人理解起来更困难(因为你还要去解释那些类似co的库)
async/await是处理Promise的一个极其方便的方法,但如果使用不当的话,也会造成一些令人头疼的问题


Async函数始终返回一个Promise

一个async函数,无论你return 1或者throw new Error()。 
在调用方来讲,接收到的始终是一个Promise对象:

async function throwError () {
  throw new Error()
}
async function returnNumber () {
  return 1
}

console.log(returnNumber() instanceof Promise) // true
console.log(throwError() instanceof Promise)   // true

也就是说,无论函数是做什么用的,你都要按照Promise的方式来处理它。


Await是按照顺序执行的,并不能并行执行

JavaScript是单线程的,这就意味着await一只能一次处理一个,如果你有多个Promise需要处理,则就意味着,你要等到前一个Promise处理完成才能进行下一个的处理,这就意味着,如果我们同时发送大量的请求,这样处理就会非常慢,one by one:

const bannerImages = []

async function getImageInfo () {
  return bannerImages.map(async banner => await getImageInfo(banner))
}

就像这样的四个定时器,我们需要等待4s才能执行完毕:

function delay () {
  return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000))
}

let tasks = [1, 2, 3, 4]

async function runner (tasks) {
  for (let task of tasks) {
    await delay()
  }
}

console.time('runner')
await runner(tasks)
console.timeEnd('runner')

像这种情况,我们可以进行如下优化:

function delay () {
  return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000))
}

let tasks = [1, 2, 3, 4]

async function runner (tasks) {
  tasks = tasks.map(delay)
  await Promise.all(tasks)
}

console.time('runner')
await runner(tasks)
console.timeEnd('runner')
草案中提到过await*,但现在貌似还不是标准,所以还是采用Promise.all包裹一层的方法来实现

我们知道,Promise对象在创建时就会执行函数内部的代码,也就意味着,在我们使用map创建这个数组时,所有的Promise代码都会执行,也就是说,所有的请求都会同时发出去,然后我们通过await Promise.all来监听所有Promise的响应。


结论

Generator与async function都是返回一个特定类型的对象:

  1. Generator: 一个类似{ value: XXX, done: true }这样结构的Object
  2. Async: 始终返回一个Promise,使用await或者.then()来获取返回值

Generator是属于生成器,一种特殊的迭代器,用来解决异步回调问题感觉有些不务正业了。。
而async则是为了更简洁的使用Promise而提出的语法,相比Generator + co这种的实现方式,更为专注,生来就是为了处理异步编程。

现在已经是2018年了,async也是用了好久,就让Generator去做他该做的事情吧。。


参考资料

示例代码:code-resource


链接: https://fly63.com/article/detial/735

es6中生成器Generator的使用场景

由于Generator可以暂停函数执行,返回任意表达式的值,这使得 Generator有多种应用场景,这篇文章简单整理一些Generator的使用场景:异步操作的同步化表达、控制流管理、部署 Iterator 接口、作为数据结构

Generator函数

Generator 函数有多种理解角度。语法上,首先可以把它理解成,Generator 函数是一个状态机,封装了多个内部状态。执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象,也就是说,Generator 函数除了状态机,还是一个遍历器对象生成函数。返回的遍历器对象,可以依次遍历 Generator 函数内部的每一个状态。

ES6 - Generator函数

Generator函数是ES6标准中提出的一种异步编程的解决方案。这种函数与普通函数最大的区别在于它可以暂停执行,又可以从暂停的位置恢复继续执行。从语法上看,Generator函数就是一个状态机,封装了许多内部状态。

es6 generator函数的异步编程

es6 generator函数,我们都知道asycn和await是generator函数的语法糖,那么genertaor怎么样才能实现asycn和await的功能呢?thunk函数 将函数替换成一个只接受回调函数作为参数的单参数函数

Generator函数的语法和应用

状态机,封装了多个内部状态;返回一个遍历器对象,通过改对象可以一次遍历Generator函数内部的每一个状态;带*号,yeild表达式定义不同的内部状态;调用 Generator 函数后,该函数并不执行,返回的也不是函数运行结果

Js Generators使用指南

最近,为了更好地理解Redux Sagas的工作原理,我重学了JavaScript generators的知识,我把从网上收集到的各种知识点浓缩到一篇文章里,我希望这篇文章既通俗易懂,又足够严谨,可以作为初学者的generators使用指南。

ES6 新特性之Generator

实际上Generator就是遍历器的一个生成器,我们可以用Generator来生成一个遍历器。Generator有两个明显的特点:第一个是function关键字与函数名之间有一个星号,一般而言是将两者写在一起的。第二个是在函数体内部有一个yield的关键字

如何实现Generator 执行器?

虽然现在使用 async 函数 就可以替代 Generator 执行器了,不过了解下 Generator 执行器的原理还是挺有必要的。如果你不了解 Generator,那么你需要看这里。

ES6深度解析:Generators

这是一只会说话的猫的一些代码,可能是当今互联网上最重要的一种应用。它看起来有点像一个函数,对吗?这被称为生成器-函数,它与函数有很多共同之处。但你马上就能看到两个不同之处。

JS生成器简介

可以把生成器看作一个值的生产者,我们通过迭代器接口的next 调用一次提取出一个值,所以严格来讲,生成器本身并不是 iterrable,尽管执行一个生成器就得到了一个迭代器

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