1. 程式人生 > 實用技巧 >async和await是如何實現非同步程式設計?

async和await是如何實現非同步程式設計?

1.非同步程式設計樣例

樣例:

// 等待執行函式
function sleep(timeout) {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(resolve, timeout)
  })
}

// 非同步函式
async function test() {
  console.log('test start')
  await sleep(1000)
  console.log('test end')
}

console.log('start')
test()
console.log('end')

執行結果:

start
test start
end
test end

2.樣例解析

在樣例程式碼中,test非同步函式使用了async和await語法,這是ES2017裡面的非同步程式設計規範。而為了在較低版本的瀏覽器或Node支援這種語法,其中一種解決方案是將其轉化為Generator函式和Promise來實現。換句話說,任何的async和await實現的非同步函式,都可以替換成Generator函式和Promise實現。

第一步:先將async和await語法替換為相應的Generator函式,如下

// 程式碼結構完全一致,只是替換了對應關鍵字
function *test() {
  console.log('test start')
  yield sleep(1000)
  console.log('test end')
}

第二步:為了執行Generator函式,使用Promise實現一個自動執行器函式spawn

function spawn(genF) {
  return new Promise(function(resolve, reject) {
    const gen = genF();
    function step(nextF) {
      let next;
      try {
        next = nextF();
      } catch(e) {
        return reject(e);
      }
      if(next.done) {
        return resolve(next.value);
      }
      Promise.resolve(next.value).then(function(v) {
        step(function() { return gen.next(v); });
      }, function(e) {
        step(function() { return gen.throw(e); });
      });
    }
    step(function() { return gen.next(undefined); });
  });
}

第三步:將相應的Generator函式和自動執行器函式相結合,即可得最終的等價程式碼

function asyncTest() {
  spawn(test)
}

console.log('start')
asyncTest()
console.log('end')

第四步:執行結果,與原來的一致

start
test start
end
test end

第五步:分析asyncTest函式執行過程

  1. 執行到spawn(test),進入spawn函式中,建立一個Promise並返回。
  2. 執行到constgen = genF(),獲取一個狀態機。(Generator 函式是一個狀態機,封裝了多個內部狀態。)
  3. 執行到step(function() { return gen.next(undefined); }), 進入step函式中。
  4. 執行到next = nextF(),next等於gen.next(undefined)的返回結果。
    • 當gen.next(undefined)開始執行,狀態機第一次呼叫,直到遇到第一個yield表示式為止,即yield sleep(1000),此時控制檯先輸出"test start",並且返回第一個狀態{ value: reuslt, done: false }, 而 reuslt等於sleep(1000)返回的結果,其是一個Promise。
  5. 執行到if(next.done),此時第一個狀態的done為false,所以不執行if語句裡面,繼續往下執行。
  6. 執行到Promise.resolve(next.value),由於第一個狀態的value是一個Promise,所以直接返回其本身,也就相當於執行sleep(1000).then(...),sleep函式非同步等待1秒後,resolve接受的值為undefined,繼續執行then方法。
  7. 執行到step(function() { return gen.next(v); }),此時v為undefined,再次進入step函式中。
  8. 再次執行到next = nextF(),next等於gen.next(undefined)的返回結果。
    • 當gen.next(undefined)再次執行時,狀態機第二次呼叫,此時Generator函式已經執行完畢,此時控制檯先輸出"test end",並且返回最後的狀態{ value: undefined, done: true }
  9. 執行到if(next.done),此時第一個狀態的done為true,所以執行if語句裡面。
  10. 執行到return resolve(next.value),此時最初的Promise成功執行。
  11. 至此asyncTest函式執行結束。

佛山vi設計https://www.houdianzi.com/fsvi/ 豌豆資源搜尋大全https://55wd.com

3.淺談Promise如何實現非同步執行

從上述樣例解析中可以看出,我們是用Promise來實現程式碼的非同步執行,那Promise的內部是如何實現非同步執行的呢?

通過檢視Promise的原始碼實現,發現其非同步執行是通過asap這個庫來實現的。

asap是as soon as possible的簡稱,在Node和瀏覽器環境下,能將回調函式以高優先順序任務來執行(下一個事件迴圈之前),即把任務放在微任務佇列中執行。

巨集任務(macro-task)和微任務(micro-task)表示非同步任務的兩種分類。在掛起任務時,js引擎會將所有任務按照類別分到這兩個佇列中,首先在 macrotask 的佇列(這個佇列也被叫做 task queue)中取出第一個任務,執行完畢後取出 microtask 佇列中的所有任務順序執行;之後再取 macrotask 任務,周而復始,直至兩個佇列的任務都取完。

用法:

asap(function () {
    // ...
});