从零开始学_JavaScript_系列（59）——async函数

旧城等待， 2022-06-09 05:26 216阅读 0赞

### 1、async函数简介 ###

#### 1.1、前注 ####

在阅读本章节之前，建议先阅读 [【Generator函数】][Generator]章节和[【Thunk函数】][Thunk]章节。

不然很有可能对本章节内容摸不着头脑，或者理解有所偏差。如果有所了解或者比较熟悉的话，那么对本章绝大部分内容上手是非常轻松的。

这里假定你已经对以上知识有所理解，不考虑完全不懂的人能否理解本博文。

#### 1.2、兼容性 ####

关于asnyc函数的兼容性：[Can I use网站的说明][Can I use]

简单来说：支持async的有：IE11、Edge、58+的chrome、54+的火狐、10.1+的Safari。以下版本的基本都不支持。

![Image 1][]

#### 1.3、是什么 ####

他是Generator函数的语法糖，但相较来说比Generator函数更强大一些。

主要用于解决依次异步调用异步函数的问题。

即当第一个异步调用结束后，再调用第二个异步函数；等第二个调用完成后再调用第三个的这种情况。

在以往的写法里，需要进行回调函数多层嵌套才能实现，但这种写法会导致多层回调函数嵌套，形成可怕的回调地狱，既不方便维护，也不方便理解。

而新的写法可以解决以上这些问题，让原本的回调地狱，变成类似同步函数一样的写法。极大的减轻了代码的复杂度。

在async函数出来之前，解决这类问题如果不想用面对回调地狱，那么一般是借用Gererator函数，然后使用Thunk函数或者Co模块。

二者实质上是类似的。

#### 1.4、async函数示例 ####

function delay(dealCallback) { 
        return new Promise((resolve, reject) => {
            setTimeout(function () { 
                dealCallback()
                resolve(123)
            }, 1000)
        })
    }
    
    const byPromise = function (fn) { 
        return function (...args) { 
            return fn.call(this, ...args)
        }
    }
    
    async function G() { 
        let r1 = await byPromise(delay)(function () { 
            console.log('first')
        })
        console.log(r1)
        let r2 = await 'abc'
        return r2
    }
    let foo = G()
    foo.then(data => console.log(data))
    // first
    // 123
    // abc

#### 1.5、解释和说明 ####

1、首先，async函数相对于Generator函数的区别有几点：

①函数名没有了星号(\*)，取而代之是async关键字；  
②函数内没有了yield表达式，取而代之的是await关键字；  
③执行的时候不再返回遍历器，手动执行next方法来一步步执行；而是调用函数时，即时自动执行；  
④await后面除了可以跟Promise对象后，还可以跟原始类型的值。但是**不能跟Thunk函数**，而Co模块在4.0之前是支持yield表达式后面跟Thunk函数的；  
⑤返回值是Promise对象；

2、除此之外，其他方面跟Generator函数比较相近；

3、async关键字是标明这个函数不是一般的函数，而是Generator函数（并且是有自动流程管理的）；

4、await类似yield表达式，要求后面跟的是一个Promise对象，或者基本类型（基本类型则视为同步）；

5、async和await是成套出现的，单纯只有一个是没有用的；

6、await只能在async函数内，而不能在其他函数内（即使另外一个函数在async的函数内也不行）；

7、await表达式的返回值，就是Promise对象传给resolve的值；

8、假如Promise对象执行了reject，那么会抛错一个错误来。

9、当第一个await表达式后面跟的Promise对象执行完毕之后（状态变成resolved）第二个才会继续执行。

10、async函数的返回的是一个Promise对象，他的值是async函数中，return返回的值。

#### 1.6、async的几种写法 ####

这里的写法不是函数内的写法，而是函数本身的写法：

①函数声明（声明式）：

async在function前

async function foo() { 
        // some code...
    }

②函数表达式（赋值式）：

async在function前

let foo = async function () { 
        // some code...
    }

③对象属性（属性式）：

async在function前

let foo = {
        bar: async function () { 
            // some code...
        }
    }

④对象属性简写：

async在函数名前

let foo = {
        async bar () {
            // some code...
        }
    }

⑤箭头函数：

let foo = async () => {
        // some code...
    }

⑥Class写法：

记得先new一个实例才能用

class Foo { 
        async bar() {
            // some code...
        }
    }

### 2、错误捕获 ###

#### 2.1、async函数抛错 ####

async函数内部的抛错，会使async函数返回的Promise对象的状态变为rejected，并使函数立即结束（不再执行抛错代码之后的代码）。

假如async函数没有错误捕获机制，或者返回的Promise对象没有例如catch之类的错误处理机制，就会导致报错冒泡到外面来。

虽然由于Promise对象本身是异步的原因，在全部代码执行完后错误才会被抛出来，不会影响其他代码的执行（一般不会）。但这显然是不好的。

如代码：

async function Foo() { 
        throw new Error("error")
        console.log('123')
    }
    Foo()
    console.log("456")
    // 456
    // Uncaught (in promise) Error: error
    // 错误是红字

解决办法有两个，通过返回对象的catch来处理错误，或者是在async内通过`try...catch`来捕获错误。

方法一（ctach）：

async function Foo() { 
        throw new Error("error")
        console.log('123')
    }
    Foo().catch(error => {
        console.log("catch the error")
    })
    // catch the error

方法二（try…catch）：

async function Foo() { 
        try {
            throw new Error("error")
            console.log('123')
        } catch (err) {
            console.log("catch the error")
        }
    }
    Foo()
    // catch the error

#### 2.2、await表达式报错 ####

await表达式我们可以通常认为是一个Promise对象（即使不是，也会被隐式转换为Promise对象）。

而Promise对象报错有两种情况：

①在Promise对象内部报错；

②在Promise对象内部的异步执行区域报错；

如示例代码：

new Promise((resolve, reject) => { throw new Error("out error") // 情况一 setTimeout(function () { throw new Error("in error") // 情况二 resolve() }, 1000) })

情况一的报错是可以被捕获到的，但是情况二的不行。

先来一个简单的示例：

function delay(isOut) {
        return new Promise((resolve, reject) => { if (isOut) { throw new Error("out error") // 情况一 } setTimeout(function () { if (!isOut) { throw new Error("in error") // 情况二 } resolve() }, 1000) }) } const byPromise = function (fn) { return function (...args) { return fn.call(this, ...args) } } async function Foo() { try { await byPromise(delay)(true) } catch (err) { console.log(err) } try { await byPromise(delay)(false).catch(err => { console.log(err) }) } catch (err) { console.log(err) } } Foo().catch(err => { console.log(err) }) // Error: out error 白字错误 // Uncaught Error: in error 红字错误

白字错误说明是被捕获到了，而红字的错误说明没有被捕获到。

由此可以证明：

1.  无论是async函数内部的`try...catch`；
2.  错误所在的Promise对象的catch；
3.  async函数返回的Promise对象的catch；

都是无法捕获到红字错误的。

而上面三个方法，都可以捕获到白字错误（按照上面的2>1>3的顺序，择先捕获）。

因此需要注意对于异步返回结果的处理，如果报错，那么应让该Promise对象执行reject方法，避免抛出的错误无法被捕获。

当执行了reject后，就可以被catch或者`try...catch`或者async返回的Promise的对象的catch方法捕获了。

另外，除了`setTimeout`的回调函数里抛的错误无法捕获到，jQuery的ajax的回调函数里的错误也是无法捕获到的。如代码：

function delay() {
        return new Promise((resolve, reject) => { try { $.ajax({ url: '/', type: "get" }).always(function () { throw new Error("test error") }) } catch (err) { console.log(err) } }) } const byPromise = function (fn) { return function (...args) { return fn.call(this, ...args) } } async function Foo() { await byPromise(delay)(true).catch(err => console.log(err)) } Foo().catch(err => { console.log(err) }) // 除了404之外，还有红字错误，通过三种方式都无法捕获到

不过axios由于没专门试过，也没琢磨过其源码，因此不太确定。

但axios是封装好的异步请求，我们写的代码一般是在then里面执行，而then里面抛的错误是会被catch捕获到的。所以倒不必担心。

### 3、一些细节 ###

#### 3.1、隐式转换 ####

当await后面跟的不是Promise对象，而是基本类型时，该值会被await通过`Promise.resolve`隐式转换。

事实上，可以被转换的包括例如Boolean、String、Number、对象、数组等。甚至可以支持自定义类型，如代码：

async function Foo() { 
        console.log(await 'a')
        console.log(await {b: 1})
        console.log(await [1, 2])
        console.log(await 3)
        console.log(await baz)
    }
    Foo() // a // {b:1} // [1, 2] // 3 // Bar {a:"a"}

#### 3.2、await函数的限制 ####

await所在的位置只能是async函数的直接所在位置，而不能是async函数外，或者是async函数内部的函数。

例如以下代码，虽然回调函数在async函数内，但也是会报错的

function bar(callback) { 
        callback()
    }
    async function Foo() { 
        bar(function () { 
            await "a"
        })
    }
    Foo()
    // Uncaught SyntaxError: Unexpected string

#### 3.3、返回值的状态变化 ####

async函数的返回值，是一个Promise对象，这些我们是知道的。

既然是Promise对象，那么他就有pending、resolved、rejected三种状态。

那么什么时候回从pending状态变化为另外两种呢？

想想Generator函数，可以类比Generator函数，猜测是当函数执行完毕（done变为true）的时候，pending状态变化。

证明代码如下：

async function Foo() {
        await 'a1'
        console.log(p)
    }
    let p = Foo()
    // Promise {
       [[PromiseStatus]]: "pending", [[PromiseValue]]: undefined}

另外注意，在p后面加console.log(p)，其结果只可能是pending，原因在于Promise的状态变化不是实时的，而是添加到队列里，在下一轮代码执行的时候再变更状态。

**注：** `Promise.resolve`或类似的，会立即执行，而不等待下一轮。

#### 3.4、async函数的实现原理 ####

还记得不记得[Thunk函数章节][Thunk 1]的co模块。co模块，Generator函数的自动执行器以及async函数，他们的实现思路是十分相似的。

具体思路在之前已经讲了，这里略略略。

给一个阮一峰写的吧，[点击阅读][Link 1]

#### 3.5、async函数的套用 ####

之前学习Generator函数的时候，知道有`yield*`表达式，用于处理当一个Generator函数处在另一个Generator函数中的情况。

那么假如一个async处于另外一个async函数中会发生什么事情呢？

答案是相同的，会先执行完另外一个async函数中的内容，再继续执行本async函数的内容。看代码吧，理解起来很简单：

function delay(count) { 
        return new Promise(resolve => {
            setTimeout(function () { 
                resolve(count)
            }, 1000)
        })
    }
    async function Foo() { 
        console.log(await delay('Foo1'))
        console.log(await Bar())
        console.log(await delay('Foo2'))
    }
    async function Bar() { 
        console.log(await delay('Bar1'))
        console.log(await delay('Bar2'))
        return delay('Bar return')
    }
    Foo()
    // Foo1
    // Bar1
    // Bar2
    // Bar return
    // Foo2

#### 3.6、for await…of ####

因为是提案，所以兼容性是个问题。

[阮一峰的博文][Link 2]里提到了这个东西，但我自己实测来说（chrome 60）外加打开浏览器的实验性特性，会提示报错：

Node8.4.0也不行

(async function () { 
        for await (const x of ['a', 'b']) {
            console.log(x);
        }
    })();
    // Uncaught SyntaxError: Unexpected reserved word

所以略略略略。

### 4、异步Generator函数 ###

兼容性存在问题，具体来说：

1.  chrome60外加打开实验性javascript功能；
2.  Node6.7左右版本和8.4.0版本；

以下代码依然不能执行：

async function* gen() { 
      yield 'hello';
    }
    const genObj = gen();
    genObj.next().then(x => console.log(x));

所以不太明白阮一峰这部分代码怎么写的，难道只是靠Babel转码后运行的？

[Generator]: http://blog.csdn.net/qq20004604/article/details/77461069
[Thunk]: http://blog.csdn.net/qq20004604/article/details/77555279
[Can I use]: https://caniuse.com/#search=async
[Image 1]: 
[Thunk 1]: http://blog.csdn.net/qq20004604/article/details/77555279#t17
[Link 1]: http://es6.ruanyifeng.com/#docs/async#async-函数的实现原理
[Link 2]: http://es6.ruanyifeng.com/#docs/async#for-await---of