摘要：下面將簡單地描述一下一些日常常用場景加深對認識最普遍的異步操作就是請求我們也可以用來簡單模擬異步請求。其中是必須的如果省略了程序就不能按預期得到結果。

async/await 語法用看起來像寫同步代碼的方式來優雅地處理異步操作,但是我們也要明白一點,異步操作本來帶有復雜性,像寫同步代碼的方式并不能降低本質上的復雜性,所以在處理上我們要更加謹慎, 稍有不慎就可能寫出不是預期執行的代碼,從而影響執行效率。下面將簡單地描述一下一些日常常用場景,加深對 async/await 認識
最普遍的異步操作就是請求,我們也可以用 setTimeOut 來簡單模擬異步請求。

相信這個場景是最常遇到,后一個請求依賴前一個請求,下面以爬取一個網頁內的圖片為例子進行描述,使用了 superagent 請求模塊, cheerio 頁面分析模塊,圖片的地址需要分析網頁內容得出,所以必須按順序進行請求。

const request = require("superagent")
const cheerio = require("cheerio")
// 簡單封裝下請求,其他的類似

function getHTML(url) {
// 一些操作,比如設置一下請求頭信息
return superagent.get(url).set("referer", referer).set("user-agent", userAgent)
}
// 下面就請求一張圖片
async function imageCrawler(url) {
    let res = await getHTML(url)
    let html = res.text
    let $ = cheerio.load(html)
    let $img = $(selector)[0]
    let href = $img.attribs.src
    res = await getImage(href)
    retrun res.body
}
async function handler(url) {
    let img = await imageCrawler(url)
    console.log(img) // buffer 格式的數據
    // 處理圖片
}
handler(url)

上面就是一個簡單的獲取圖片數據的場景,圖片數據是加載進內存中,如果只是簡單的存儲數據,可以用流的形式進行存儲,以防止消耗太多內存。
其中 await getHTML 是必須的,如果省略了 await 程序就不能按預期得到結果。執行流程會先執行 await 后面的表達式,其實際返回的是一個處于 pending 狀態的 promise,等到這個 promise 處于已決議狀態后才會執行 await 后面的操作,其中的代碼執行會跳出 async 函數,繼續執行函數外面的其他代碼,所以并不會阻塞后續代碼的執行。

有的時候我們并不需要等待一個請求回來才發出另一個請求,這樣效率是很低的,所以這個時候就需要并發執行請求任務。下面以一個查詢為例,先獲取一個人的學校地址和家庭住址,再由這些信息獲取詳細的個人信息,學校地址和家庭住址是沒有依賴關系的,后面的獲取個人信息依賴于兩者

  async function infoCrawler(url, name) {
        let [schoolAdr, homeAdr] = await Promise.all([getSchoolAdr(name), getHomeAdr(name)])
        let info = await getInfo(url + `?schoolAdr=${schoolAdr}&homeAdr=${homeAdr}`)
        return info
    }

上面使用的 Promise.all 里面的異步請求都會并發執行,并等到數據都準備后返回相應的按數據順序返回的數組,這里最后處理獲取信息的時間,由并發請求中最慢的請求決定,例如 getSchoolAdr 遲遲不返回數據,那么后續操作只能等待,就算 getHomeAdr 已經提前返回了,當然以上場景必須是這么做,但是有的時候我們并不需要這么做。
上面第一個場景中,我們只獲取到一張圖片,但是可能一個網頁中不止一張圖片,如果我們要把這些圖片存儲起來,其實是沒有必要等待圖片都并發請求回來后再處理,哪張圖片早回來就存儲哪張就行了

let imageUrls = ["href1", "href2", "href3"]
async function saveImages(imageUrls) {
    await Promise.all(imageUrls.map(async imageUrl => {
    let img = await getImage(imageUrl)
    return await saveImage(img)
}))
    console.log("done")
}

// 如果我們連存儲是否全部完成也不關心,也可以這么寫

let imageUrls = ["href1", "href2", "href3"]
// saveImages() 連 async 都省了
function saveImages(imageUrls) {
    imageUrls.forEach(async imageUrl => {
    let img = await getImage(imageUrl)
    saveImage(img)
    })
}

可能有人會疑問 forEach 不是不能用于異步嗎,這個說法我也在剛接觸這個語法的時候就聽說過,很明顯 forEach 是可以處理異步的,只是是并發處理,map 也是并發處理,這個怎么用主要看你的實際場景,還要看你是否對結果感興趣

一個請求發出,可以會遇到各種問題,我們是無法保證一定成功的,報錯是常有的事,所以處理錯誤有時很有必要, async/await 處理錯誤也非常直觀, 使用 try/catch 直接捕獲就可以了

async function imageCrawler(url) {
    try {
        let img = await getImage(url)
        return img
    } catch (error) {
        console.log(error)
    }
}

// imageCrawler 返回的是一個 promise 可以這樣處理

async function imageCrawler(url) {
    let img = await getImage(url)
    return img
}
imageCrawler(url).catch(err => {
    console.log(err)
})

可能有人會有疑問,是不是要在每個請求中都 try/catch 一下,這個其實你在最外層 catch 一下就可以了,一些基于中間件的設計就喜歡在最外層捕獲錯誤

async function ctx(next) {
    try {
        await next()
    } catch (error) {
        console.log(error)
    }
}

一個請求發出,我們是無法確定什么時候返回的,也總不能一直傻傻的等,設置超時處理有時是很有必要的

function timeOut(delay) {

return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
    reject(new Error("不用等了,別傻了"))
    }, delay)
})

}

async function imageCrawler(url,delay) {

try {
    let img = await Promise.race([getImage(url), timeOut(delay)])
    return img
} catch (error) {
    console.log(error)
}

}
這里使用 Promise.race 處理超時,要注意的是,如果超時了,請求還是沒有終止的,只是不再進行后續處理。當然也不用擔心,后續處理會報錯而導致重新處理出錯信息, 因為 promise 的狀態一經改變是不會再改變的

在并發請求的場景中,如果需要大量并發,必須要進行并發限制,不然會被網站屏蔽或者造成進程崩潰

async function getImages(urls, limit) {
    let running = 0
    let r
    let p = new Promise((resolve, reject) => {
    r = resolve
    })
    function run() {
        if (running < limit && urls.length > 0) {
            running++
            let url = urls.shift();
            (async () => {
                let img = await getImage(url)
                running--
                console.log(img)
                if (urls.length === 0 && running === 0) {
                    console.log("done")
                    return r("done")
                } else {
                    run()
                }
            })()
            run()  // 立即到并發上限
        }
    }
    run()
    return await p
}

以上列舉了一些日常場景處理的代碼片段,在遇到比較復雜場景時,可以結合以上的場景進行組合使用,如果場景過于復雜,最好的辦法是使用相關的異步代碼控制庫。如果想更好地了解 async/await 可以先去了解 promise 和 generator, async/await 基本上是 generator 函數的語法糖,下面簡單的描述了一下內部的原理。

function delay(time) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            resolve(time)
        }, time)
    })
}
function *createTime() {
    let time1 = yield delay(1000)
    let time2 = yield delay(2000)
    let time3 = yield delay(3000)
    console.log(time1, time2, time3)
}
let iterator = createTime()
console.log(iterator.next())
console.log(iterator.next(1000))
console.log(iterator.next(2000))
console.log(iterator.next(3000))
// 輸出

{ value: Promise {  }, done: false } 

{ value: Promise {  }, done: false }

 { value: Promise {  }, done: false } 

1000 2000 3000 

{ value: undefined, done: true }

可以看出每個 value 都是 Promise,并且通過手動傳入參數到 next 就可以設置生成器內部的值,這里是手動傳入,我只要寫一個遞歸函數讓其自動添進去就可以了

function run(createTime) {
    let iterator = createTime()
    let result = iterator.next()
    function autoRun() {
        if (!result.done) {
            Promise.resolve(result.value).then(time => {
            result = iterator.next(time)
            autoRun()
        }).catch(err => {
            result = iterator.throw(err)
            autoRun()
            })
        }
    }
    autoRun()
}
run(createTime)

promise.resove 保證返回的是一個 promise 對象 可迭代對象除了有 next 方法還有 throw 方法用于往生成器內部傳入錯誤,只要生成內部能捕獲該對象,生成器就可以繼承運行,類似下面的代碼

function delay(time) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            if (time == 2000) {
            reject("2000錯誤")
        }
            resolve(time)
        }, time)
    })
}
function *createTime() {
    let time1 = yield delay(1000)
    let time2
    try {
        time2 = yield delay(2000)
    } catch (error) {
        time2 = error
    }
    let time3 = yield delay(3000)
    console.log(time1, time2, time3)
}

可以看出生成器函數其實和 async/await 語法長得很像,只要改一下 async/await 代碼片段就是生成器函數了

async function createTime() {
    let time1 = await delay(1000)
    let time2
    try {
        time2 = await delay(2000)
    } catch (error) {
        time2 = error
    }
    let time3 = await delay(3000)
    console.log(time1, time2, time3)
}

function transform(async) {
  let str = async.toString()
  str = str.replace(/asyncs+(function)s+/, "$1 *").replace(/await/g, "yield")
  return str
}