JavaScript异步操作（续）

JavaScript环境中产生异步操作的函数分为两大类：计时函数和I/O函数。如果要在应用中定义复杂的异步操作，就要使用者两类异步函数作为基本的构造快。本文没有对某个知识点细致展开，仅供思路参考。

1. 计时函数

先看一个经典的例子：

for(var i = 0;i < 5; i++){
    setTimeout(function(){
        console.log(i);
    },5000);
}
console.log(i)；

结果输出什么？立马输出一个5，5秒钟过后连续输出5个5（呜呜呜呜呜~），搞懂为什么这样输出5，需要知道3件事：

• 这里只有一个i变量，作用域由var定义，不管i怎么变，都指向同一个内存区域；
• 循环结束后 i=== 5；
• JavaScript事件处理器在线程空闲之前不会执行。

来，再来和我背一遍口诀：先同步后异步最后回调。在本例子中：

• 同步事件：for循环(不包含内部的setTimeout)；外部的console.log(i);
• 异步事件：for循环内部的setTimeout。

先执行for循环，遇到setTimeout压入延迟事件队列，一边循环一边压入队列；for循环结束执行外部的console.log(i)，此时i=5,故立即输出5，此时同步事件执行完毕，接下来开始执行异步事件setTimeout，5个setTimeout事件等待5秒同时在等待，所以5秒结束连续输出5个5。

再看一个例子：

var start = new Date;
setTimeout(function(){
    var end = new Date;
    console.log('time using:' + (end - start) + 'ms');
},5000);
while(new Date - start < 1000){};

猜猜结果是什么？

调换一下时间：

var start = new Date;
setTimeout(function(){
    var end = new Date;
    console.log('time using:' + (end - start) + 'ms');
},2000);
while(new Date - start < 5000){};

这里唯一想说的是：像setTimeout或是setInterval并非是精确计时的， setTimeout与setInterval在不同浏览器下的差异。

2. I/O函数

这里的I/O是一个广义的概念，包括读写文件，GET或POST请求，异步读取值值函数等等。一个常见的读文件的操作：fs.js

var fs = require('fs');

fs.readFile('data.txt',function(err,data){
    if(err){
        return console.log(err);
    }
    console.log(data.toString())
});

data.txt的内容：

hello
world
hello
async

node fs.js：

没毛病！设想一个场景，在另外一个函数，假设名字叫panfen(),里面有一堆代码，其中需要用到从data.txt文件读取的数据，常见的做法是把fs.readFile操作写在panfen()里面，处理data的操作都写在fs.readFile的callback里面，如果callback里面还要写数据呢？继续执行fs.writeFile在它的callback里面执行其他操作...

var fs = require('fs');

fs.readFile('data.txt',function(err,data){
    if(err){
        return console.log('failed to read data!');
    }else{
        fs.writeFile('./data_copy.txt', data, function(){
            if(err){
                ...
            }else{
                ...
            }
        });
    }
});

这就是回调金字塔。其弊端是操作强耦合、维护代价高。如何做到理想的异步呢？

灵机一动这样写：

var fs = require('fs');

var data = fs.readFile('data.txt',function(err,data){
    return data ? data : err;
});
fs.writeFile('./data_copy.txt', data, function(){
    ...
});

然而，根据先同步后异步最后回调的法则，fs.writeFile里面使用到的data,肯定是undefined

3.Promise

var fs = require('fs')

function myReadFile(filepath) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        fs.readFile(filepath, function (err, data) {
            data ? resolve(data) : reject(err);
        });
    });
}

function myWriteFile(filepath,data) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        fs.writeFile(filepath,data,function (err) {
            err ? reject(err) : resolve();
        });
    });
}

function test() {
    myReadFile('data.txt').then(function(data){
        myWriteFile('./data1.txt',data)
    });
}
test();

Promise的特点在于可以用then方法向下传递值。

4. Generator

4.1 function*

关于生成器函数，这里不作具体介绍，简单看一例子：

function* GenFunc(){
    yield [1,2];
    yield* [3,4];
    yield "56";
    yield* "78"  
}
var gen = GenFunc();
console.log(gen.next());
console.log(gen.next());
console.log(gen.next());
console.log(gen.next());
console.log(gen.next());
console.log(gen.next());

yield和yield*的区别：

• yield只返回右值；
• yield*将函数委托给另一个生成器，或可迭代的对象（字符串、数组、arguments、Map、Set）

注： yield关键字只能出现在生成器函数里面!!!否则会报错：Unexpected strict mode reserved word

4.2 co

co是基于Generator的一个库：

var fs = require('fs');
var co = require('co');

function myReadFile(filepath){
    return function(cb){
        fs.readFile(filepath,cb);
    };
}

function myWriteFile(filepath,data){
    return function(cb){
        fs.writeFile(filepath,data,cb);
    };
}

co(function* GenFunc(){
    var data = yield myReadFile('data.txt');
    yield myWriteFile('data1.txt',data);
}).catch(function(err){
    console.log(err);
});

看起来是不是神清气爽？

4.3 Koa

Koa是基于Generator和co的web框架。

var koa = require('koa');
var app = koa();

app.use(function* (next){
    console.log(1);
    yield next;
    console.log(3);
});
app.use(function* (){
    console.log(2);
    this.body = 'hello Koa!';
});
app.listen(8080);

启动程序，流浪器输入localhost:8080,看到页面有hello Koa!，控制台输入1 2 3

5.async/awit

随着 Node 7 的发布，越来越多的人开始研究async/await，据说这是异步编程终级解决方案的 。个人觉得没有最好，只有更好。用这种方式改写：

'use strict'
var fs = require('fs')

function myReadFile(filepath) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        fs.readFile(filepath, function (err, data) {
            data ? resolve(data) : reject(err);
        });
    });
}

function myWriteFile(filepath,data) {
    return new Promise(function (resolve, reject) {
        fs.writeFile(filepath,data,function (err) {
            err ? reject(err) : resolve();
        });
    });
}

async function test() {
    const data = await myReadFile('data.txt');
    await myWriteFile('./data1.txt',data);
}
test();

当然，这个例子还不足以体现async/awit的优势。

6. 总结

JavaScript的异步操作可能是区别其他语言比较大的一点，也是一个难点，不过也是很有趣的。