ES7 引入的 async/await
在 JavaScript 的异步编程中是一个极好的改进。它提供了使用同步样式代码异步访问 resoruces
的方式,而不会阻塞主线程。然而,它们也存在一些坑及问题。在本文中,将从不同的角度探讨 async/await
,并演示如何正确有效地使用这对兄弟。
前置知识
async 作用是什么
从 MDN 可以看出:
async
函数返回的是一个 Promise 对象。async 函数(包含函数语句、函数表达式、Lambda表达式)会返回一个 Promise 对象,如果在函数中 return
一个直接量,async 会把这个直接量通过 Promise.resolve()
封装成 Promise 对象。
如果 async 函数没有返回值, 它会返回 Promise.resolve(undefined)
。
await 作用是什么
从 MDN 了解到:
await 等待的是一个表达式,这个表达式的计算结果是 Promise 对象或者其它值(换句话说,await 可以等任意表达式的结果)。
如果它等到的不是一个 Promise 对象,那 await 表达式的运算结果就是它等到的东西。
如果它等到的是一个 Promise 对象,await 就忙起来了,它会阻塞后面的代码,等着 Promise 对象 resolve,然后得到 resolve 的值,作为 await 表达式的运算结果。
这就是 await 必须用在 async 函数中的原因。async 函数调用不会造成阻塞,它内部所有的阻塞都被封装在一个 Promise 对象中异步执行。
async/await 的优点
async/await
带给我们的最重要的好处是同步编程风格。
让我们看一个例子:
很明显,async/await
版本比 promise
版本更容易理解。如果忽略 await
关键字,代码看起来就像任何其他同步语言,比如 Python。
最佳的地方不仅在于可读性。async/await
到今天为止,所有主流浏览器都完全支持异步功能。
本地浏览器的支持意味着你不必转换代码。更重要的是,它便于调试。当在函数入口点设置断点并跨过 await
行时,将看到调试器在 bookModel.fetchAll()
执行其任务时暂停片刻,然后它将移动到下一个.filter
行,这比 promise 代码要简单得多,在 promise 中,必须在 .filter
行上设置另一个断点。
另一个不太明显的优点是 async
关键字。 async
声明 getBooksByAuthorWithAwait()函数返回值确保是一个 promise,因此调用者可以安全地使用 getBooksByAuthorWithAwait().then(...)
或await getBooksByAuthorWithAwait()
。 想想下面的例子(不好的做法!):
在上述代码中,getBooksByAuthorWithPromise
可能返回 promise(正常情况下)或 null 值(异常情况下),在异常情况下,调用者不能调用 .then()
。有了async
声明,这种情况就不会出现了。
async/await 可能会产生误导
一些文章将 async/wait 与 Promise 进行了比较,并声称它是 JavaScript 下一代异步编程风格,对此作者深表异议。async/await
是一种改进,但它只不过是一种语法糖,不会完全改变我们的编程风格。
从本质上说,async 函数仍然是 promise。在正确使用 async 函数之前,你必须先了解 promise,更糟糕的是,大多数时候你需要在使用 promises 的同时使用 async 函数。
考虑上面示例中的 getBooksByAuthorWithAwait() 和getbooksbyauthorwithpromise() 函数。请注意,它们不仅功能相同,而且具有完全相同的接口!
这意味着 getbooksbyauthorwithwait() 将返回一个 promise,所以也可以使用 .then(...)
方式来调用它。
嗯,这未必是件坏事。只有 await
的名字给人一种感觉,“哦,太好了,可以把异步函数转换成同步函数了”,这实际上是错误的。
async/await
那么在使用 async/await
时可能会犯什么错误呢?下面是一些常见的例子。
太过串行化
尽管 await
可以使代码看起来像是同步的,但实际它们仍然是异步的,必须小心避免太过串行化。
上述代码在逻辑上看似正确的,然而,这是错误的。
1.await bookModel.fetchAll()
会等待 fetchAll()
直到 fetchAll()
返回结果。
2.然后 await authorModel.fetch(authorId)
被调用。
注意,authorModel.fetch(authorId)
并不依赖于 bookModel.fetchAll()
的结果,实际上它们可以并行调用!然而,用了 await,两个调用变成串行的,总的执行时间将比并行版本要长得多得多。
下面是正确的方式:
更糟糕的是,如果你想要一个接一个地获取项目列表,你必须依赖使用promises:
简而言之,你仍然需要将流程视为异步的,然后使用 await
写出同步的代码。在复杂的流程中,直接使用 promise 可能更方便。
错误处理
在 promise中,异步函数有两个可能的返回值: resolved
和 rejected
。我们可以用 .then()
处理正常情况,用 .catch()
处理异常情况。然而,使用 async/await
方式的,错误处理可能比较棘手。
try…catch
最标准的(也是作者推荐的)方法是使用 try...catch
语法。在 await
调用时,在调用 await
函数时,如果出现非正常状况就会抛出异常,await 命令后面的 promise 对象,运行结果可能是 rejected,所以最好把await 命令放在 try...catch
代码块中。如下例子:
在捕捉到异常之后,有几种方法来处理它:
- 处理异常,并返回一个正常值。(不在
catch
块中使用任何 return
语句相当于使用 return undefined
,undefined 也是一个正常值。) - 如果你想让调用者处理它,你可以直接抛出普通的错误对象,如
throw errorr
,它允许你在 promise 链中使用 async getBooksByAuthorWithAwait()
函数(也就是说,可以像getBooksByAuthorWithAwait().then(...).catch(error => ...) 处理错误); 或者可以用 Error
对象将错误封装起来,如 throw new Error(error)
,当这个错误在控制台中显示时,它将给出完整的堆栈跟踪信息。 - 拒绝它,就像
return Promise.reject(error)
,这相当于 throw error
,所以不建议这样做。
使用 try...catch
的好处:
- 简单,传统。只要有Java或c++等其他语言的经验,理解这一点就不会有任何困难。
- 如果不需要每步执行错误处理,你仍然可以在一个
try ... catch
块中包装多个 await
调用来处理一个地方的错误。
这种方法也有一个缺陷。由于 try...catch
会捕获代码块中的每个异常,所以通常不会被 promise 捕获的异常也会被捕获到。比如:
运行此代码,你将得到一个错误 ReferenceError: cb is not defined
。这个错误是由console.log()打印出来的的,而不是 JavaScript 本身。有时这可能是致命的:如果 BookModel 被包含在一系列函数调用中,其中一个调用者吞噬了错误,那么就很难找到这样一个未定义的错误。
让函数返回两个值
另一种错误处理方法是受到Go语言的启发。它允许异步函数返回错误和结果。详情请看这篇博客文章:
How to write async await without try-catch blocks in Javascript:https://blog.grossman.io/how-to-write-async-await-without-try-catch-blocks-in-javascript/
简而言之,你可以像这样使用异步函数:
[err, user] = await to(UserModel.findById(1));
作者个人不喜欢这种方法,因为它将 Go 语言的风格带入到了 JavaScript 中,感觉不自然。但在某些情况下,这可能相当有用。
使用 .catch
这里介绍的最后一种方法就是继续使用 .catch()
。
回想一下 await
的功能:它将等待 promise 完成它的工作。值得注意的一点是 promise.catch()
也会返回一个 promise,所以我们可以这样处理错误:
这种方法有两个小问题:
- 它是 promises 和 async 函数的混合体。你仍然需要理解 是promises 如何工作的。
- 错误处理先于正常路径,这是不直观的。
结论
ES7引入的 async/await
关键字无疑是对J avaScrip t异步编程的改进。它可以使代码更容易阅读和调试。然而,为了正确地使用它们,必须完全理解 promise,因为 async/await
只不过是 promise 的语法糖,本质上仍然是 promise。
* 作者:Charlee Li
* 翻译:前端小智