ES6&ES7中的異步之Generator函數(shù)與異步編程

venmos 發(fā)布于2019-08-21 17:01 / 2136人閱讀

摘要：傳統(tǒng)的異步方法回調(diào)函數(shù)事件監(jiān)聽發(fā)布訂閱之前寫過一篇關(guān)于的文章，里邊寫過關(guān)于異步的一些概念。內(nèi)部函數(shù)就是的回調(diào)函數(shù)，函數(shù)首先把函數(shù)的指針指向函數(shù)的下一步方法，如果沒有，就把函數(shù)傳給函數(shù)屬性，否則直接退出。

Generator函數(shù)與異步編程

因為js是單線程語言，所以需要異步編程的存在，要不效率太低會卡死。

傳統(tǒng)的異步方法

回調(diào)函數(shù)

事件監(jiān)聽

發(fā)布/訂閱

Promise

之前寫過一篇關(guān)于Promise的文章，里邊寫過關(guān)于異步的一些概念。這篇文章將會說一下Generator函數(shù)的異步應(yīng)用。

Generator函數(shù) 協(xié)程

多個線程互相合作完成任務(wù)，在傳統(tǒng)的編程語言中（比如java）,當A線程在執(zhí)行，執(zhí)行一段時間之后暫停，由B線程繼續(xù)執(zhí)行，B線程執(zhí)行結(jié)束之后A線程再執(zhí)行，這個時候，A線程就被稱為協(xié)程，而這個協(xié)程A就是異步任務(wù)。

function* foo(){
    ... //其他代碼
    var f = readFile();
    ... //其他代碼
}

上邊這個函數(shù)，foo函數(shù)就是一個協(xié)程，通過yield命令實現(xiàn)協(xié)程的暫停，等到讀取文件的函數(shù)執(zhí)行完畢之后，再繼續(xù)執(zhí)行foo其他的操作。

協(xié)程的Generator函數(shù)實現(xiàn)

Generator函數(shù)是協(xié)程在ES6的實現(xiàn)，最大的特點是交出函數(shù)的執(zhí)行權(quán)（暫停函數(shù)執(zhí)行）

整個Generator函數(shù)就是一個封裝好了的異步任務(wù)，而yield是函數(shù)暫停執(zhí)行的標志。

function* foo(){
    let x = 1;
    let y = yield x + 2;
    return y
}

var f = foo()
f.next();   // {value:3,done:false}
f.next();   // {value:undefined,done:true}

next方法的作用是分批端執(zhí)行Generator函數(shù)。

異步函數(shù)的封裝

let fetch = require("node-fetch")

function* asynsFun(){
    let url = "....";
    var f = yield fetch(url);
    console.log(f)
}

當執(zhí)行完fetch之后把取回的數(shù)據(jù)賦值給f,然后再把f打印出來，這個看起來很像同步的寫法，但是實現(xiàn)起來卻是異步的。

是不是很簡單，如果用回掉函數(shù)或者Promise的寫法會很復(fù)雜的。

let a = asyncFun()
a.next()

a.value.then(function(data){
  return data.json();
}).then(function(data){
  g.next(data);
});

這樣的寫法表示起來很簡潔，但是流程管理比較復(fù)雜。

Thunk函數(shù)

thunk函數(shù)是自動執(zhí)行Generator函數(shù)的一種方法。

Thunk函數(shù)的核心理解就是傳名調(diào)用。

function f(x){
    return x * 2
}

f(x + 6)

//等同于

var thunk = function(x) {
    return x + 5
}

function f() {
    return thunk() * 2 
}

理論上，x+6被thunk函數(shù)替代了，所有用到原來參數(shù)的地方，直接用thunk求值就行。

這就是Thunk函數(shù)的策略，是傳名求值的一種實現(xiàn)策略，用來替換某個表達式。

js中的Thunk函數(shù)

在js中，函數(shù)的參數(shù)并不是傳名的而是傳值的，所以，thunk函數(shù)不是用來替換表達式的，而是用來替換多參數(shù)函數(shù)的。將其中一個參數(shù)替換成只接收一個回掉函數(shù)的單參數(shù)參數(shù)。

聽起來很拗口，看代碼。

// 正常的寫法
fs.readFile(filename,callback);

// thunk函數(shù)的單參數(shù)版本
var thunk = function(filename) {
    return function(callback) {
        return fs.readFile(filename,callback);
    }
}

var readThunk = thunk(filename)
readThunk(callback)

理論上，只要函數(shù)的一個參數(shù)是回調(diào)函數(shù)，就可以改寫成Thunk函數(shù)。

Thunkify模塊

一個轉(zhuǎn)換器，把函數(shù)轉(zhuǎn)成Thunk函數(shù)

安裝
npm install thunkify

使用方法：
var thunkify = require("thunkify");
var fs = require("fs");

var read = thunkify(rs.readFile);
read("package-json")(function(err,str)
    // ...
)

thunkify接受一個回調(diào)方法、

Generator函數(shù)的流程管理

之前說過，Generator函數(shù)的流程管理比較復(fù)雜，那么Thunk函數(shù)有什么用呢，正確答案是，他可以幫助Generator函數(shù)實現(xiàn)自動的流程管理。

function* gen(){
    // ...
}
var g = gen();
var res = g.next();

while(!res.done){
    console.log(res.value)
    res.next();
}

理論上，上面的代碼可以實現(xiàn)自動執(zhí)行，但是，不能適合異步。用Thunk可以解決這個問題。

var thunkify = require("thunkify");
var fs = require("fs");
var readFileThunk = thunkify(fs.readFile)

var gen = function* (){
    var r1 = readFileThunk("filename1")
    console.log(r1);
    var r2 = readFileThunk("filename2")
    console.log(r2);
    
}

Thunk函數(shù)的自動流程管理

Thunk函數(shù)的真正意義在于可以自動執(zhí)行Generator函數(shù)，看下邊的例子。

function* g(){
    // ...
}

function run(fn){    //Thunk函數(shù)接收一個Generator函數(shù)
    var gen = fn();
    
    function next(err,data){
        var result = gen.next(data);
        if(result.done) return;
        return result.value(next)
    }
    
    next();
}

run(g)

解析一下這個代碼：
run方法其實就是一個Generator函數(shù)自動執(zhí)行器。內(nèi)部函數(shù)next就是Thunk的回調(diào)函數(shù)，next函數(shù)首先把Generator函數(shù)的指針指向Generator函數(shù)的下一步方法（gen.next()），如果沒有，就把next函數(shù)傳給Thunk函數(shù)（result.value屬性），否則直接退出。

有了這個執(zhí)行器，執(zhí)行Generator函數(shù)就方便多了，不管內(nèi)部多少操作，直接把Generator函數(shù)傳給run函數(shù)即可，當然前提是每一個異步操作都是一個Thunk函數(shù)，也就是yield后面的必須是Thunk函數(shù)。

function* g(){
    var f1 = yield fs.readFileThunk("filename1")
    var f2 = yield fs.readFileThunk("filename2")
    ...

}

run(g)

Thunk 函數(shù)并不是 Generator 函數(shù)自動執(zhí)行的唯一方案。因為自動執(zhí)行的關(guān)鍵是，必須有一種機制，自動控制 Generator 函數(shù)的流程，接收和交還程序的執(zhí)行權(quán)。回調(diào)函數(shù)可以做到這一點，Promise 對象也可以做到這一點。

這篇文章寫得比較難懂，其實主要是為了下一篇文章做鋪墊。