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15、async函式

目錄

1、基本用法

2、語法

1、返回 Promise 物件

2、Promise 物件的狀態變化

3、await 命令

4、錯誤處理

5、使用注意點


1、基本用法

async函式返回一個 Promise 物件,可以使用then方法添加回調函式。

當函式執行的時候,一旦遇到await就會先返回,等到非同步操作完成,再接著執行函式體內後面的語句。

async function getStockPriceByName(name) {
  const symbol = await getStockSymbol(name);
  const stockPrice = await getStockPrice(symbol);
  return stockPrice;
}

getStockPriceByName('goog').then(function (result) {
  console.log(result);
});

上面程式碼是一個獲取股票報價的函式,函式前面的async關鍵字,表明該函式內部有非同步操作。呼叫該函式時,會立即返回一個Promise物件。

下面是另一個例子,指定多少毫秒後輸出一個值。

function timeout(ms) {
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(resolve, ms);
  });
}

async function asyncPrint(value, ms) {
  await timeout(ms);
  console.log(value);
}

asyncPrint('hello world', 50);

上面程式碼指定 50 毫秒以後,輸出hello world

由於async函式返回的是 Promise 物件,可以作為await命令的引數。所以,上面的例子也可以寫成下面的形式。

async function timeout(ms) {
  await new Promise((resolve) => {
    setTimeout(resolve, ms);
  });
}

async function asyncPrint(value, ms) {
  await timeout(ms);
  console.log(value);
}

asyncPrint('hello world', 50);

async 函式有多種使用形式。

// 函式宣告
async function foo() {}

// 函式表示式
const foo = async function () {};

// 物件的方法
let obj = { async foo() {} };
obj.foo().then(...)

// Class 的方法
class Storage {
  constructor() {
    this.cachePromise = caches.open('avatars');
  }

  async getAvatar(name) {
    const cache = await this.cachePromise;
    return cache.match(`/avatars/${name}.jpg`);
  }
}

const storage = new Storage();
storage.getAvatar('jake').then(…);

// 箭頭函式
const foo = async () => {};

2、語法

1、返回 Promise 物件

async函式返回一個 Promise 物件。

async函式內部return語句返回的值,會成為then方法回撥函式的引數。

async function f() {
  return 'hello world';
}

f().then(v => console.log(v))
// "hello world"

上面程式碼中,函式f內部return命令返回的值,會被then方法回撥函式接收到。

async函式內部丟擲錯誤,會導致返回的 Promise 物件變為reject狀態。丟擲的錯誤物件會被catch方法回撥函式接收到。

async function f() {
  throw new Error('出錯了');
}

f().then(
  v => console.log('resolve', v),
  e => console.log('reject', e)
)
//reject Error: 出錯了

2、Promise 物件的狀態變化

async函式返回的 Promise 物件,必須等到內部所有await命令後面的 Promise 物件執行完,才會發生狀態改變,除非遇到return語句或者丟擲錯誤。也就是說,只有async函式內部的非同步操作執行完,才會執行then方法指定的回撥函式。

下面是一個例子。

async function getTitle(url) {
  let response = await fetch(url);
  let html = await response.text();
  return html.match(/<title>([\s\S]+)<\/title>/i)[1];
}
getTitle('https://tc39.github.io/ecma262/').then(console.log)
// "ECMAScript 2017 Language Specification"

上面程式碼中,函式getTitle內部有三個操作:抓取網頁、取出文字、匹配頁面標題。只有這三個操作全部完成,才會執行then方法裡面的console.log

3、await 命令

正常情況下,await命令後面是一個 Promise 物件,返回該物件的結果。如果不是 Promise 物件,就直接返回對應的值。

async function f() {
  // 等同於
  // return 123;
  return await 123;
}

f().then(v => console.log(v))
// 123

上面程式碼中,await命令的引數是數值123,這時等同於return 123

另一種情況是,await命令後面是一個thenable物件(即定義了then方法的物件),那麼await會將其等同於 Promise 物件。

class Sleep {
  constructor(timeout) {
    this.timeout = timeout;
  }
  then(resolve, reject) {
    const startTime = Date.now();
    setTimeout(
      () => resolve(Date.now() - startTime),
      this.timeout
    );
  }
}

(async () => {
  const sleepTime = await new Sleep(1000);
  console.log(sleepTime);
})();
// 1000

上面程式碼中,await命令後面是一個Sleep物件的例項。這個例項不是 Promise 物件,但是因為定義了then方法,await會將其視為Promise處理。

4、錯誤處理

如果await後面的非同步操作出錯,那麼等同於async函式返回的 Promise 物件被reject

async function f() {
  await new Promise(function (resolve, reject) {
    throw new Error('出錯了');
  });
}

f()
.then(v => console.log(v))
.catch(e => console.log(e))
// Error:出錯了

上面程式碼中,async函式f執行後,await後面的 Promise 物件會丟擲一個錯誤物件,導致catch方法的回撥函式被呼叫,它的引數就是丟擲的錯誤物件。具體的執行機制,可以參考後文的“async 函式的實現原理”。

防止出錯的方法,也是將其放在try...catch程式碼塊之中。

async function f() {
  try {
    await new Promise(function (resolve, reject) {
      throw new Error('出錯了');
    });
  } catch(e) {
  }
  return await('hello world');
}

如果有多個await命令,可以統一放在try...catch結構中。

async function main() {
  try {
    const val1 = await firstStep();
    const val2 = await secondStep(val1);
    const val3 = await thirdStep(val1, val2);

    console.log('Final: ', val3);
  }
  catch (err) {
    console.error(err);
  }
}

下面的例子使用try...catch結構,實現多次重複嘗試。

const superagent = require('superagent');
const NUM_RETRIES = 3;

async function test() {
  let i;
  for (i = 0; i < NUM_RETRIES; ++i) {
    try {
      await superagent.get('http://google.com/this-throws-an-error');
      break;
    } catch(err) {}
  }
  console.log(i); // 3
}

test();

上面程式碼中,如果await操作成功,就會使用break語句退出迴圈;如果失敗,會被catch語句捕捉,然後進入下一輪迴圈。

5、使用注意點

第一點,前面已經說過,await命令後面的Promise物件,執行結果可能是rejected,所以最好把await命令放在try...catch程式碼塊中。

async function myFunction() {
  try {
    await somethingThatReturnsAPromise();
  } catch (err) {
    console.log(err);
  }
}

// 另一種寫法

async function myFunction() {
  await somethingThatReturnsAPromise()
  .catch(function (err) {
    console.log(err);
  });
}

第二點,多個await命令後面的非同步操作,如果不存在繼發關係,最好讓它們同時觸發。

let foo = await getFoo();
let bar = await getBar();

上面程式碼中,getFoogetBar是兩個獨立的非同步操作(即互不依賴),被寫成繼發關係。這樣比較耗時,因為只有getFoo完成以後,才會執行getBar,完全可以讓它們同時觸發。

// 寫法一
let [foo, bar] = await Promise.all([getFoo(), getBar()]);

// 寫法二
let fooPromise = getFoo();
let barPromise = getBar();
let foo = await fooPromise;
let bar = await barPromise;

上面兩種寫法,getFoogetBar都是同時觸發,這樣就會縮短程式的執行時間。

第三點,await命令只能用在async函式之中,如果用在普通函式,就會報錯。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];

  // 報錯
  docs.forEach(function (doc) {
    await db.post(doc);
  });
}

上面程式碼會報錯,因為await用在普通函式之中了。但是,如果將forEach方法的引數改成async函式,也有問題。

function dbFuc(db) { //這裡不需要 async
  let docs = [{}, {}, {}];

  // 可能得到錯誤結果
  docs.forEach(async function (doc) {
    await db.post(doc);
  });
}

上面程式碼可能不會正常工作,原因是這時三個db.post()操作將是併發執行,也就是同時執行,而不是繼發執行。正確的寫法是採用for迴圈。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];

  for (let doc of docs) {
    await db.post(doc);
  }
}

另一種方法是使用陣列的reduce()方法。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];

  await docs.reduce(async (_, doc) => {
    await _;
    await db.post(doc);
  }, undefined);
}

上面例子中,reduce()方法的第一個引數是async函式,導致該函式的第一個引數是前一步操作返回的 Promise 物件,所以必須使用await等待它操作結束。另外,reduce()方法返回的是docs陣列最後一個成員的async函式的執行結果,也是一個 Promise 物件,導致在它前面也必須加上await

上面的reduce()的引數函式裡面沒有return語句,原因是這個函式的主要目的是db.post()操作,不是返回值。而且async函式不管有沒有return語句,總是返回一個 Promise 物件,所以這裡的return是不必要的。

如果確實希望多個請求併發執行,可以使用Promise.all方法。當三個請求都會resolved時,下面兩種寫法效果相同。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];
  let promises = docs.map((doc) => db.post(doc));

  let results = await Promise.all(promises);
  console.log(results);
}

// 或者使用下面的寫法

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];
  let promises = docs.map((doc) => db.post(doc));

  let results = [];
  for (let promise of promises) {
    results.push(await promise);
  }
  console.log(results);
}

第四點,async 函式可以保留執行堆疊。

const a = () => {
  b().then(() => c());
};

上面程式碼中,函式a內部運行了一個非同步任務b()。當b()執行的時候,函式a()不會中斷,而是繼續執行。等到b()執行結束,可能a()早就執行結束了,b()所在的上下文環境已經消失了。如果b()c()報錯,錯誤堆疊將不包括a()

現在將這個例子改成async函式。

const a = async () => {
  await b();
  c();
};

上面程式碼中,b()執行的時候,a()是暫停執行,上下文環境都儲存著。一旦b()c()報錯,錯誤堆疊將包括a()

(該筆記學習參考阮一峰老師的《ECMAScript 6 入門,整理總結了我自己覺得重要的部分,如需觀看原文可點選網址:https://es6.ruanyifeng.com/#docs/intro