摘要：控制臺將顯示回調(diào)地獄通常，回調(diào)只能由一個(gè)異步函數(shù)調(diào)用。更多資源使更友好規(guī)范使用異步函數(shù)簡化異步編碼旅程異步編程是一項(xiàng)在中無法避免的挑戰(zhàn)。

JavaScript經(jīng)常聲稱是_異步_。那是什么意思？它如何影響發(fā)展？近年來這種方法有何變化？

請思考以下代碼：

result1 = doSomething1();
result2 = doSomething2(result1);

大多數(shù)語言都處理每一行同步。第一行運(yùn)行并返回結(jié)果。第二行在第一行完成后運(yùn)行無論需要多長時(shí)間。

JavaScript在單個(gè)處理線程上運(yùn)行。在瀏覽器選項(xiàng)卡中執(zhí)行時(shí)，其他所有內(nèi)容都會停止，因?yàn)樵诓⑿芯€程上不會發(fā)生對頁面DOM的更改;將一個(gè)線程重定向到另一個(gè)URL而另一個(gè)線程嘗試追加子節(jié)點(diǎn)是危險(xiǎn)的。

這對用戶來說是顯而易見。例如，JavaScript檢測到按鈕單擊，運(yùn)行計(jì)算并更新DOM。完成后，瀏覽器可以自由處理隊(duì)列中的下一個(gè)項(xiàng)目。

（旁注：其他語言如PHP也使用單個(gè)線程，但可以由多線程服務(wù)器（如Apache）管理。同時(shí)對同一個(gè)PHP運(yùn)行時(shí)頁面的兩個(gè)請求可以啟動(dòng)兩個(gè)運(yùn)行隔離的實(shí)例的線程。）

單線程引發(fā)了一個(gè)問題。當(dāng)JavaScript調(diào)用“慢”進(jìn)程（例如瀏覽器中的Ajax請求或服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫操作）時(shí)會發(fā)生什么？這個(gè)操作可能需要幾秒鐘 - 甚至幾分鐘。瀏覽器在等待響應(yīng)時(shí)會被鎖定。在服務(wù)器上，Node.js應(yīng)用程序?qū)o法進(jìn)一步處理用戶請求。

解決方案是異步處理。而不是等待完成，一個(gè)進(jìn)程被告知在結(jié)果準(zhǔn)備好時(shí)調(diào)用另一個(gè)函數(shù)。這稱為callback，它作為參數(shù)傳遞給任何異步函數(shù)。例如：

doSomethingAsync(callback1);
console.log("finished");

// call when doSomethingAsync completes
function callback1(error) {
  if (!error) console.log("doSomethingAsync complete");
}

doSomethingAsync（）接受一個(gè)回調(diào)函數(shù)作為參數(shù)（只傳遞對該函數(shù)的引用，因此幾乎沒有開銷）。doSomethingAsync（）需要多長時(shí)間并不重要;我們所知道的是callback1（）將在未來的某個(gè)時(shí)刻執(zhí)行。控制臺將顯示：

finished
doSomethingAsync complete

通常，回調(diào)只能由一個(gè)異步函數(shù)調(diào)用。因此可以使用簡潔的匿名內(nèi)聯(lián)函數(shù)：

doSomethingAsync(error => {
  if (!error) console.log("doSomethingAsync complete");
});

通過嵌套回調(diào)函數(shù)，可以串行完成一系列兩個(gè)或多個(gè)異步調(diào)用。例如：

async1((err, res) => {
  if (!err) async2(res, (err, res) => {
    if (!err) async3(res, (err, res) => {
      console.log("async1, async2, async3 complete.");
    });
  });
});

不幸的是，這引入了回調(diào)地獄 - 一個(gè)臭名昭著的概念(http://callbackhell.com/) ！代碼難以閱讀，并且在添加錯(cuò)誤處理邏輯時(shí)會變得更糟。

回調(diào)地獄在客戶端編碼中相對較少。如果您正在進(jìn)行Ajax調(diào)用，更新DOM并等待動(dòng)畫完成，它可以深入兩到三個(gè)級別，但它通常仍然可以管理。

操作系統(tǒng)或服務(wù)器進(jìn)程的情況不同。Node.js API調(diào)用可以接收文件上載，更新多個(gè)數(shù)據(jù)庫表，寫入日志，并在發(fā)送響應(yīng)之前進(jìn)行進(jìn)一步的API調(diào)用。

ES2015（ES6）推出了Promises。回調(diào)仍然可以使用，但Promises提供了更清晰的語法chains異步命令，因此它們可以串行運(yùn)行（更多相關(guān)內(nèi)容）。

要啟用基于Promise的執(zhí)行，必須更改基于異步回調(diào)的函數(shù)，以便它們立即返回Promise對象。該promises對象在將來的某個(gè)時(shí)刻運(yùn)行兩個(gè)函數(shù)之一（作為參數(shù)傳遞）：

resolve ：處理成功完成時(shí)運(yùn)行的回調(diào)函數(shù)

reject ：發(fā)生故障時(shí)運(yùn)行的可選回調(diào)函數(shù)。

在下面的示例中，數(shù)據(jù)庫API提供了一個(gè)接受回調(diào)函數(shù)的connect（）方法。外部asyncDBconnect（）函數(shù)立即返回一個(gè)新的Promise，并在建立連接或失敗后運(yùn)行resolve（）或reject（）：

const db = require("database");

// connect to database
function asyncDBconnect(param) {

  return new Promise((resolve, reject) => {

    db.connect(param, (err, connection) => {
      if (err) reject(err);
      else resolve(connection);
    });

  });

}

Node.js 8.0+提供了util.promisify（）實(shí)用程序，將基于回調(diào)的函數(shù)轉(zhuǎn)換為基于Promise的替代方法。有幾個(gè)條件：

將回調(diào)作為最后一個(gè)參數(shù)傳遞給異步函數(shù)

回調(diào)函數(shù)必須指向一個(gè)錯(cuò)誤，后跟一個(gè)值參數(shù)。

例子:

// Node.js: promisify fs.readFile
const
  util = require("util"),
  fs = require("fs"),
  readFileAsync = util.promisify(fs.readFile);

readFileAsync("file.txt");

各種客戶端庫也提供promisify選項(xiàng)，但您可以自己創(chuàng)建幾個(gè)：

// promisify a callback function passed as the last parameter
// the callback function must accept (err, data) parameters
function promisify(fn) {
  return function() {
      return new Promise(
        (resolve, reject) => fn(
          ...Array.from(arguments),
        (err, data) => err ? reject(err) : resolve(data)
      )
    );
  }
}

// example
function wait(time, callback) {
  setTimeout(() => { callback(null, "done"); }, time);
}

const asyncWait = promisify(wait);

ayscWait(1000);

任何返回Promise的東西都可以啟動(dòng).then（）方法中定義的一系列異步函數(shù)調(diào)用。每個(gè)都傳遞了上一個(gè)解決方案的結(jié)果：

asyncDBconnect("http://localhost:1234")
  .then(asyncGetSession)      // passed result of asyncDBconnect
  .then(asyncGetUser)         // passed result of asyncGetSession
  .then(asyncLogAccess)       // passed result of asyncGetUser
  .then(result => {           // non-asynchronous function
    console.log("complete");  //   (passed result of asyncLogAccess)
    return result;            //   (result passed to next .then())
  })
  .catch(err => {             // called on any reject
    console.log("error", err);
  });

同步函數(shù)也可以在.then（）塊中執(zhí)行。返回的值將傳遞給下一個(gè).then（）（如果有）。

.catch（）方法定義了在觸發(fā)任何先前拒絕時(shí)調(diào)用的函數(shù)。此時(shí)，不會再運(yùn)行.then（）方法。您可以在整個(gè)鏈中使用多個(gè).catch（）方法來捕獲不同的錯(cuò)誤。

ES2018引入了一個(gè).finally（）方法，無論結(jié)果如何都運(yùn)行任何最終邏輯 - 例如，清理，關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接等。目前僅支持Chrome和Firefox，但技術(shù)委員會39已發(fā)布了 .finally() polyfill.

function doSomething() {
  doSomething1()
  .then(doSomething2)
  .then(doSomething3)
  .catch(err => {
    console.log(err);
  })
  .finally(() => {
    // tidy-up here!
  });
}

Promise .then（）方法一個(gè)接一個(gè)地運(yùn)行異步函數(shù)。如果順序無關(guān)緊要 - 例如，初始化不相關(guān)的組件 - 同時(shí)啟動(dòng)所有異步函數(shù)并在最后（最慢）函數(shù)運(yùn)行解析時(shí)結(jié)束更快。

這可以通過Promise.all（）來實(shí)現(xiàn)。它接受一組函數(shù)并返回另一個(gè)Promise。例如：

Promise.all([ async1, async2, async3 ])
  .then(values => {           // array of resolved values
    console.log(values);      // (in same order as function array)
    return values;
  })
  .catch(err => {             // called on any reject
    console.log("error", err);
  });

如果任何一個(gè)異步函數(shù)調(diào)用失敗，則Promise.all（）立即終止。

Promise.race（）與Promise.all（）類似，只是它會在first Promise解析或拒絕后立即解析或拒絕。只有最快的基于Promise的異步函數(shù)才能完成：

Promise.race([ async1, async2, async3 ])
  .then(value => {            // single value
    console.log(value);
    return value;
  })
  .catch(err => {             // called on any reject
    console.log("error", err);
  });

Promises 減少了回調(diào)地獄但引入了別的問題。

教程經(jīng)常沒有提到_整個(gè)Promise鏈?zhǔn)钱惒降摹Ｊ褂靡幌盗衟romise的任何函數(shù)都應(yīng)返回自己的Promise或在最終的.then（）,. catch（）或.finally（）方法中運(yùn)行回調(diào)函數(shù)。

學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識至關(guān)重要。

更多的關(guān)于Promises的資源：

MDN Promise文檔

JavaScript Promises: 簡介

JavaScript Promises …相關(guān)細(xì)節(jié)

Promises異步編程

Promises 可能令人生畏，因此ES2017引入了async and await。 雖然它可能只是語法糖，它使Promise更完善，你可以完全避免.then（）鏈。 考慮下面的基于Promise的示例：

function connect() {

  return new Promise((resolve, reject) => {

    asyncDBconnect("http://localhost:1234")
      .then(asyncGetSession)
      .then(asyncGetUser)
      .then(asyncLogAccess)
      .then(result => resolve(result))
      .catch(err => reject(err))

  });
}

// run connect (self-executing function)
(() => {
  connect();
    .then(result => console.log(result))
    .catch(err => console.log(err))
})();

用這個(gè)重寫一下async/await:

外部函數(shù)必須以async語句開頭

對異步的基于Promise的函數(shù)的調(diào)用必須在await之前，以確保在下一個(gè)命令執(zhí)行之前完成處理。

async function connect() {

  try {
    const
      connection = await asyncDBconnect("http://localhost:1234"),
      session = await asyncGetSession(connection),
      user = await asyncGetUser(session),
      log = await asyncLogAccess(user);

    return log;
  }
  catch (e) {
    console.log("error", err);
    return null;
  }

}

// run connect (self-executing async function)
(async () => { await connect(); })();

await有效地使每個(gè)調(diào)用看起來好像是同步的，而不是阻止JavaScript的單個(gè)處理線程。 此外，異步函數(shù)總是返回一個(gè)Promise，因此它們可以被其他異步函數(shù)調(diào)用。

async/await 代碼可能不會更短，但有相當(dāng)大的好處:

1、語法更清晰。括號更少，錯(cuò)誤更少。

2、調(diào)試更容易。可以在任何await語句上設(shè)置斷點(diǎn)。
3、錯(cuò)誤處理更好。try / catch塊可以與同步代碼一樣使用。

4、支持很好。它在所有瀏覽器（IE和Opera Mini除外）和Node 7.6+中都得到了支持。

但是并非所有都是完美的......

async / await仍然依賴于Promises，它最終依賴于回調(diào)。你需要了解Promises是如何工作的，并且沒有Promise.all（）和Promise.race（）的直接等價(jià)物。并且不要忘記Promise.all（），它比使用一系列不相關(guān)的await命令更有效。

在某些時(shí)候，您將嘗試調(diào)用異步函數(shù)中的同步循環(huán)。例如：

async function process(array) {
  for (let i of array) {
    await doSomething(i);
  }
}

它不會起作用。這也不會：

async function process(array) {
  array.forEach(async i => {
    await doSomething(i);
  });
}

循環(huán)本身保持同步，并且總是在它們的內(nèi)部異步操作之前完成。

ES2018引入了異步迭代器，它與常規(guī)迭代器一樣，但next（）方法返回Promise。因此，await關(guān)鍵字可以與for循環(huán)一起用于串行運(yùn)行異步操作。例如：

async function process(array) {
  for await (let i of array) {
    doSomething(i);
  }
}

但是，在實(shí)現(xiàn)異步迭代器之前，最好將數(shù)組項(xiàng)映射到異步函數(shù)并使用Promise.all（）運(yùn)行它們。例如：

const
  todo = ["a", "b", "c"],
  alltodo = todo.map(async (v, i) => {
    console.log("iteration", i);
    await processSomething(v);
});

await Promise.all(alltodo);

這具有并行運(yùn)行任務(wù)的好處，但是不可能將一次迭代的結(jié)果傳遞給另一次迭代，并且映射大型數(shù)組可能在性能消耗上是很昂貴。

如果省略任何await失敗的try / catch，async函數(shù)將以靜默方式退出。如果您有一組很長的異步await命令，則可能需要多個(gè)try / catch塊。

一種替代方案是高階函數(shù)，它捕獲錯(cuò)誤，因此try / catch塊變得不必要(thanks to @wesbos for the suggestion):

async function connect() {

  const
    connection = await asyncDBconnect("http://localhost:1234"),
    session = await asyncGetSession(connection),
    user = await asyncGetUser(session),
    log = await asyncLogAccess(user);

  return true;
}

// higher-order function to catch errors
function catchErrors(fn) {
  return function (...args) {
    return fn(...args).catch(err => {
      console.log("ERROR", err);
    });
  }
}

(async () => {
  await catchErrors(connect)();
})();

但是，在應(yīng)用程序必須以與其他錯(cuò)誤不同的方式對某些錯(cuò)誤做出反應(yīng)的情況下，此選項(xiàng)可能不實(shí)用。

盡管有一些陷阱，async / await是JavaScript的一個(gè)優(yōu)雅補(bǔ)充。更多資源：

MDN async and await

Async functions – 使 promises 更友好

TC39 Async Functions 規(guī)范

使用異步函數(shù)簡化異步編碼

異步編程是一項(xiàng)在JavaScript中無法避免的挑戰(zhàn)。回調(diào)在大多數(shù)應(yīng)用程序中都是必不可少的，但它很容易陷入深層嵌套的函數(shù)中。

Promises 抽象回調(diào)，但有許多語法陷阱。 轉(zhuǎn)換現(xiàn)有函數(shù)可能是一件苦差事，而.then（）鏈仍然看起來很混亂。

幸運(yùn)的是，async / await提供了清晰度。代碼看起來是同步的，但它不能獨(dú)占單個(gè)處理線程。它將改變你編寫JavaScript的方式！

(譯者注：Craig Buckler講解JavaScript的文章都還不錯(cuò)，基本是用一些比較通俗的語言和代碼事例講解了JavaScript的一些特性和一些語法可能出現(xiàn)的問題。感興趣的朋友可以看一下（https://www.sitepoint.com/aut...）)