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细说 async/await 相较于 Promise 的优势

前言

上一篇文章 「前端面试题系列1」今日头条 面试题和思路解析 中提到了 async/await。它是在 ES8 中正式提出的,但是我发现,身边的朋友用到 async/await 的并不多。那么今天,我们就具体地聊聊什么是 async 函数,与 Promise 相比较,有哪些写法与运用上的优势。

熟悉的同学,也可以温故而知新,正文开始。。。

async 函数是什么?

谈及异步回调函数的嵌套,总会让人感到烦躁,特别是当业务逻辑复杂,往往需要调用几次 ajax 才能拿到所有需要的数据。

从最早的回调函数,到 Promise 对象,再到 Generator 函数,每次都有所改进,但又让人觉得不彻底。它们都有额外的复杂性,都需要理解抽象的底层运行机制。所以,我们需要一种方法,更优雅地解决异步操作。于是,async函数出现了。

一句话解释:async 函数,就是 Generator 函数的语法糖。

它有以下几个特点:

  • 建立在 promise 之上。所以,不能把它和回调函数搭配使用。但它会声明一个异步函数,并隐式地返回一个Promise。因此可以直接return变量,无需使用 Promise.resolve 进行转换。
  • 和 promise 一样,是非阻塞的。但不用写 then 及其回调函数,这减少代码行数,也避免了代码嵌套。而且,所有异步调用,可以写在同一个代码块中,无需定义多余的中间变量。
  • 它的最大价值在于,可以使异步代码,在形式上,更接近于同步代码。
  • 它总是与 await 一起使用的。并且,await 只能在 async 函数体内。
  • await 是个运算符,用于组成表达式,它会阻塞后面的代码。如果等到的是 Promise 对象,则得到其 resolve 值。否则,会得到一个表达式的运算结果。

为何说 async 函数是语法糖

async 函数的实现,其实就是将 Generator 函数和自动执行器,包装在一个函数里。下面的这个例子,来自阮老师的 《async 函数的含义和用法》 一文。

async function fn(args) {
    // ...
}

// 等同于
function fn(args) {
    return spawn(function*() {
        // ...
    });
}

// spawn 函数就是自动执行器
function spawn(genF) {
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        var gen = genF();
        function step(nextF) {
            try {
                var 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); });
  });
}
复制代码

所以说,async 函数是 Generator 函数的语法糖。另外,它相对较新,属于 ES8 中的语法。但是转码器 Babel 已经支持,转码后就能使用。

async 相较于 Promise 的优势

1.相比于 Promise,它能更好地处理 then 链

function takeLongTime(n) {
    return new Promise(resolve => {
        setTimeout(() => resolve(n + 200), n);
    });
}

function step1(n) {
    console.log(`step1 with ${n}`);
    return takeLongTime(n);
}

function step2(n) {
    console.log(`step2 with ${n}`);
    return takeLongTime(n);
}

function step3(n) {
    console.log(`step3 with ${n}`);
    return takeLongTime(n);
}
复制代码

现在用 Promise 方式来实现这三个步骤的处理。

function doIt() {
    console.time("doIt");
    const time1 = 300;
    step1(time1)
        .then(time2 => step2(time2))
        .then(time3 => step3(time3))
        .then(result => {
            console.log(`result is ${result}`);
        });
}
doIt();
// step1 with 300
// step2 with 500
// step3 with 700
// result is 900
复制代码

如果用 async/await 来实现的话,会是这样:

async function doIt() {
    console.time("doIt");
    const time1 = 300;
    const time2 = await step1(time1);
    const time3 = await step2(time2);
    const result = await step3(time3);
    console.log(`result is ${result}`);
}
doIt();
复制代码

结果和之前的 Promise 实现是一样的,但是这个代码看起来是不是清晰得多,几乎跟同步代码一样。

2.中间值

现在把业务要求改一下,仍然是三个步骤,但每一个步骤都需要之前每个步骤的结果。Pomise的实现看着很晕,传递参数太过麻烦。

function doIt() {
    console.time("doIt");
    const time1 = 300;
    step1(time1)
        .then(time2 => {
            return step2(time1, time2)
                .then(time3 => [time1, time2, time3]);
        })
        .then(times => {
            const [time1, time2, time3] = times;
            return step3(time1, time2, time3);
        })
        .then(result => {
            console.log(`result is ${result}`);
        });
}
doIt();
复制代码

用 async/await 来写:

async function doIt() {
    console.time("doIt");
    const time1 = 300;
    const time2 = await step1(time1);
    const time3 = await step2(time1, time2);
    const result = await step3(time1, time2, time3);
    console.log(`result is ${result}`);
}
doIt();
复制代码

没有多余的中间值,更加优雅地实现了。

3.调试

相比于 Promise 更易于调试。

因为没有代码块,所以不能在一个返回的箭头函数中设置断点。如果你在一个 .then 代码块中使用调试器的步进(step-over)功能,调试器并不会进入后续的 .then 代码块,因为调试器只能跟踪同步代码的每一步。

现在,如果使用 async/await,你就不必再使用箭头函数。你可以对 await 语句执行步进操作,就好像他们都是普通的同步语句一样。

总结

每一个特性的出现,总有它的用途,而只有用了,才能更好地理解它。

JavaScript的异步编写方式,从 回调函数 到 Promise、Generator 再到 Async/Await。表面上只是写法的变化,但本质上则是语言层的一次次抽象。让我们可以用更简单的方式实现同样的功能,而不需要去考虑代码是如何执行的。

换句话说就是:异步编程的最高境界,就是根本不用关心它是不是异步

参考文献

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