上篇：es5、es6、es7中的异步写法

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1.1 es5 —— 回调

把异步执行的函数放进回调函数中是最原始的做法。

但是异步的层次太多时，出现的回调嵌套导致代码相当难看并且难以维护。

taskAsyncA(function () {
taskAsyncB(function () {
taskAsyncC(function () {
...
})
});
});

于是出现了很多异步流程控制的包。说白了就是把多层嵌套的异步代码展平了。

如async.js 和 bluebird/Promise。

1.1.1 async

async.series(function (cb) {
taskAsyncA(function () {
...
return cb();
});
}, function(cb) {
taskAsyncB(function () {
return cb();
});
}, function(cb) {
taskAsyncC(function () {
return cb();
});
....
}, function (err) {

});

1.1.2 bluebird/Promise

taskPromisifyA = Promise.promisify(taskAsyncA);
taskPromisifyB = Promise.promisify(taskAsyncB);
taskPromisifyC = Promise.promisify(taskAsyncC);
.....

Promise.resolve()
.then(() => taskPromisifyA())
.then(() => taskPromisifyB())
.then(() => taskPromisifyC())
......

1.2 es6/es2015 —— generator函数和yield

es6标准多了一些新语法Generator函数、Iterator对象、Promise对象、yield语句。

es6的Promise对象是原生的，不依赖bluebird这些包。

1.2.1 例子1

下面展示了定义一个Generator函数的语法。

调用Generator函数时返回一个Iterator迭代器。通过该迭代器能够不断触发Generator函数里面的yield步骤。

iter.next()返回的是一个含有value、done属性的对象，done表示是否到达结尾，value表示yield的返回值。

这里需要注意的是，Generator函数调用时返回一个Iterator，但是本身的代码是停止的，等iter.next()才会开始执行。

2 function* gen() {
3   console.log('step 1');
4   yield 'str 1';
5   console.log('step 2');
6   yield;
7   yield;
8   return 'str 2';
9 }
10
11 let iter = gen();
12 console.log(iter.contructor);
13 console.log('start!');
14 console.log(iter.next());
15 console.log(iter.next());
16 console.log(iter.next());
17 console.log(iter.next());
18 console.log(iter.next());

输出：

[Sherlock@Holmes Moriarty]$ node app.js
undefined
start!
step 1
{ value: 'str 1', done: false }
step 2
{ value: undefined, done: false }
{ value: undefined, done: false }
{ value: 'str 2', done: true }
{ value: undefined, done: true }

1.2.2 例子2

如果在Generator函数里面，再yield一个generator函数或者Iterator对象，实际上不会串联到一起。看一下下面的例子就明白了。

1 function* gen2() {
2   console.log('gen2: step1');
3   yield 'str3 in gen2';
4   console.log('gen2: ste2');
5   yield;
6   yield;
7   return 'str4 in gen2';
8 }
9
10 function* gen() {
11   console.log('step 1');
12   yield 'str 1';
13   console.log('step 2');
14   yield gen2();
15   yield;
16   return 'str 2';
17 }
18
19 let iter = gen();
20 console.log(iter.contructor);
21 console.log('start!');
22 console.log(iter.next());
23 console.log(iter.next());
24 console.log(iter.next());
25 console.log(iter.next());
26 console.log(iter.next());

与例子1的输出基本一样。第14行代码所执行的，仅仅是gen2()返回了一个普通的Iterator对象，再被yield当成普通的返回值返回了而已。所以该行输出的value是一个{}。

同样的，把第14行的“yield gen2()”修改成“yield gen2”。那么也只是把gen2函数当成一个普通的对象返回了。对应的输出是：

{ value: [GeneratorFunction: gen2], done: false }

那么我们在用koa@1的时候，经常有“yield next”（等效于“yield* next”），这个next实际上就是一个 对象。它所达到的效果，是通过 实现的。下篇博客再讲。

1.2.3 例子3 yield*

yield* 后面跟着一个可迭代对象（iterable object）。包括Iterator对象、数组、字符串、arguments对象等等。

如果希望两个Generator函数串联到一起，应该把例子2中的第14行代码“yield gen2()”改成“yield* gen2()”。此时的输出为：

[Sherlock@Holmes Moriarty]$ node app.js
undefined
start!
step 1
{ value: 'str 1', done: false }
step 2
gen2: step1
{ value: 'str3 in gen2', done: false }
gen2: ste2
{ value: undefined, done: false }
{ value: undefined, done: false }
{ value: undefined, done: false }
{ value: 'str 2', done: true }
{ value: undefined, done: true }
{ value: undefined, done: true }

但gen2()return的'str4 in gen2'没有被输出。当把14行代码再次改成“console.log(yield* gen2())”时，才会把return回来的结果输出，而且也不同于yield 返回的对象类型。

输出结果：

[Sherlock@Holmes Moriarty]$ node app.js
undefined
start!
step 1
{ value: 'str 1', done: false }
step 2
gen2: step1
{ value: 'str3 in gen2', done: false }
gen2: ste2
{ value: undefined, done: false }
{ value: undefined, done: false }
str4 in gen2
{ value: undefined, done: false }
{ value: 'str 2', done: true }
{ value: undefined, done: true }
{ value: undefined, done: true }

关于yield*语句的说明：


（来自https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/yield*）

1.2.4 例子4

如果在Generator函数里面yield一个Promise对象。同样不会有任何特殊的地方，Promise对象会被yield返回，并且输出"value: Promise {

例子代码：

1 function pro() {
2   return new Promise((resolve) => {
3     console.log('waiting...');
4     setTimeout(() => {
5       console.log('timeout');
6       return resolve();
7     }, 3000);
8   });
9 }
10
11 function* gen() {
12   console.log('step 1');
13   yield 'str 1';
14   console.log('step 2');
15   yield pro();
16   yield;
17   return 'str 2';
18 }
19
20 let iter = gen();
21 console.log(iter.contructor);
22 console.log('start!');
23 console.log(iter.next());
24 console.log(iter.next());
25 console.log(iter.next());
26 console.log(iter.next());
27 console.log(iter.next());

输出：

[Sherlock@Holmes Moriarty]$ node app.js
undefined
start!
step 1
{ value: 'str 1', done: false }
step 2
waiting...
{ value: Promise { <pending> }, done: false }
{ value: undefined, done: false }
{ value: 'str 2', done: true }
{ value: undefined, done: true }
timeout

执行时在{value: undefined, done: true}和timeout之间等待了3秒。

1.2.5 co库

上面四个例子大概展示了es6的Generator和Iterator语法的特性。

类似于提供了我们一个状态机的支持。

但这里有两个问题：

在例子4中yield 一个Promise对象，并不会有什么特殊现象。不会等待Promise对象被settle之后才继续往下。

generator函数返回的只是一个Iterator对象，我们不得不手动调用next()方法去进入下一个状态。

当用co库时：

co(function*() {})，这里面的Generator是会自动依次next下去，直到结束。

yield 一个Promise对象时，等到被settle之后才会继续。也正是因为co的这个实现，得以让我们写出“同步形式”而“异步本质”的代码。

co激发的Generator函数里面，对yield返回的东西有特殊要求，比如不能是String、undefined这些。而这些在正常es6语法下是允许的。

例子5：

2 const co = require('co');      // 4.6.0版本
3 function pro() {
4   return new Promise((resolve) => {
5     console.log('waiting...');
6     setTimeout(() => {
7       console.log('timeout');
8       return resolve();
9     }, 3000);
10   });
11 }
12
13 function* gen() {
14   console.log('step 1');
15 //  yield 'str 1';
16   console.log('step 2');
17   yield pro();
18   console.log('step 3');
19 //  yield;
20   return 'str 2';
21 }
22
23 co(gen);

输出：

[Sherlock@Holmes Moriarty]$ node app.js
step 1
step 2
waiting...
timeout
step 3

可以看出'step 3'的输出等到promise被settle之后才执行。

例子6：

如果取消第15行代码注释，yield 一个字符串或者undefined等，则报错：

[Sherlock@Holmes Moriarty]$ node app.js
step 1
(node:29050) UnhandledPromiseRejectionWarning: Unhandled promise rejection (rejection id: 1): TypeError: You may only yield a function, promise, generator, array, or object, but the following object was passed: "str 1"
(node:29050) [DEP0018] DeprecationWarning: Unhandled promise rejections are deprecated. In the future, promise rejections that are not handled will terminate the Node.js process with a non-zero exit code.

co 中的yield Iterator对象

在1.2.2的例子2中做过一个试验，第14行代码yield了gen2()返回的Iterator对象之后，gen2()并不会被执行，并且yield gen2()输出的值仅仅只是“value: {}, done: false”这样的普通对象。

而如果通过yield* gen2()，在1.2.3中的例子可以看到是会执行gen2()的。

但是在koa1中的中间件里面，“yield* next”和“yield next”是一样的效果，都能够让中间件链继续往下执行。

这里面的原因正是koa1依赖的co库做了处理。

在co里面，yield一个Iterator对象和yield* 一个Iterator对象，效果是一样的。

例子7：

1 const co = require('co');
2
3 function* gen2() {
4   console.log('gen2: step1');
5   return 'str4 in gen2';
6 }
7
8 function* gen() {
9   console.log('step 1');
10   yield *gen2();
11   console.log('step 2');
12   return 'str 2';
13 }
14
15 co(gen);

co源码

上面那个异常怎么抛出的呢？可以来跟踪一下co源码流程。co源码相当小。

function co(gen) {
var ctx = this;
var args = slice.call(arguments, 1)

return new Promise(function(resolve, reject) {
if (typeof gen === 'function') gen = gen.apply(ctx, args);
if (!gen || typeof gen.next !== 'function') return resolve(gen);

onFulfilled();

function onFulfilled(res) {
var ret;
try {
ret = gen.next(res);
} catch (e) {
return reject(e);
}
next(ret);
}

function onRejected(err) {
var ret;
try {
ret = gen.throw(err);
} catch (e) {
return reject(e);
}
next(ret);
}

function next(ret) {
if (ret.done) return resolve(ret.value);
var value = toPromise.call(ctx, ret.value);
if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled, onRejected);
return onRejected(new TypeError('You may only yield a function, promise, generator, array, or object, '
+ 'but the following object was passed: "' + String(ret.value) + '"'));
}
});
}

function toPromise(obj) {
if (!obj) return obj;
if (isPromise(obj)) return obj;
if (isGeneratorFunction(obj) || isGenerator(obj)) return co.call(this, obj);
if ('function' == typeof obj) return thunkToPromise.call(this, obj);
if (Array.isArray(obj)) return arrayToPromise.call(this, obj);
if (isObject(obj)) return objectToPromise.call(this, obj);
return obj;
}

co()的参数可以是Generator函数也可以是返回Promise对象的函数。

如果是Generator函数，返回了Iterator对象，进入到onFulfilled()，并进入“永动机”的环节。

每一次yield回来的东西调用next，如果是不允许的类型（比如string、undefined等），就会产生一个TypeError并进入onRejected()。

如果是Proise对象，就等待settle。如果是Generator函数，就继续用co包装……

如果我们yield 回去的promise对象、或者co自己产生的TypeError，最终都去到onRejected(err)。

1.3 es7 —— async函数与await语句

1.2 说了Generator本质上有点类似状态机，yield 一个promise对象本身不会等待该promise被settle，也自然无法等待一个异步回调。而co库利用Generator特性去实现了。

在es7的新特性中，引入了async函数和await语句。await语句生来就是用来等待一个Promise对象的。而且await语法返回值是该Promise对象的resolve值。见下面例子：


（来自https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Operators/await）

例子：

2 function async1() {
3   return new Promise((resolve) => {
4     console.log('waiting...');
5     setTimeout(() => {
6       console.log('timeout');
7       return resolve('resolve value');
8     }, 3000);
9   });
10 }
11
12 (async function () {
13   let ret = await async1();
14   console.log(ret);
15 })();

输出：

[Sherlock@Holmes Moriarty]$ node app.js
waiting...
timeout
resolve value

此外，async函数被执行时同普通函数一样，自动往下执行。而不像Generator函数需要一个Iterator对象来激发。