ES6(一) —— 异步编程解决办法[从回调函数到promise,generator,async]

一、前言

异步编程对JavaScript来说非常重要，因为JavaScript的语言环境是单线程的，如果没有异步编程将变得非常可怕，估计根本无法使用。这篇文章就来总结一下从最原始的回调函数到现在的ES6、ES7的新方法。

文章并不会具体介绍每种方法的原理，如果不是特别懂需要详细了解的同学可以看阮一峰的ES6入门。阮大大介绍得非常具体，从原理到用法。

- 什么是单线程？

单线程就是指进程中只有一个线程。单线程执行程序时，按照代码的顺序，上一个任务完成后才会执行下一个任务。同一个时间只做一件事情。

- 为什么JavaScript是单线程的？

JavaScript的主要作用就是操作DOM，如果两段JS同时操作一个DOM，会引起渲染的冲突。所以JavaScript只能是单线程的。
HTML5中提出的Web Worker，允许JavaScript脚本创建多个线程，但是子线程完全受主线程控制，且不得操作DOM。所以，这个新标准并没有改变JavaScript单线程的本质。

- 什么是异步？

同步是指任务一件一件的按顺序完成，上一件没有完成就无法做下一件；而异步则是指，开始做一件事之后就放在那儿等待结果，不需要守着，继续做下一件事即可。

异步可以解决JavaScript单线程效率低、同一事件只能做一件事情的问题。

console.log(1);
setTimeOut(()=>{
    console.log(2);
},1000)
console.log(3);

这段代码首先会打印1，然后打印3，过1000ms以后打印2。

然而这段代码内部是如何运行的呢，打印1和打印3的命令是同步命令，所以直接按顺序放到主进程中执行，setTimeOut里的是一个异步命令，在1000ms以后会被放入异步队列中。而主进程会通过事件循环(event loop)不断地从异步队列中取出命令，然后执行。当主进程在1000ms以后查询到了打印2的命令时，便把这个函数拿到主进程中执行。

二、异步编程的解决办法

这里全部用ajax连续调用例子，接口是豆瓣的真实接口，可以得到具体的数据，但有限制每小时150次。

1.回调函数

这是最原始的一种异步解决方法。回调函数，就是指一件事做完以后，拿到结果后要做的事情。

var urlBase = 'https://api.douban.com/';
var start = 0,count = 5;
$.ajax({
    url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
    type: 'GET',
    dataType: 'jsonp',
    data:{
        start:start,
        count:count
    },
    success: function(data){
        console.log(data);
        start+=count;
        $.ajax({
            url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
            type: 'GET',
            dataType: 'jsonp',
            data:{
                start:start,
                count:count
            },
            success:function(data){
                console.log(data);
                start+=count;
                $.ajax({
                    url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
                    type: 'GET',
                    dataType: 'jsonp',
                    data:{
                        start:start,
                        count:count
                    },
                    success:function(data){
                        console.log(data);
                    }
                })
            }
        })
    }
})

这是用jquery的ajax方法调用的豆瓣某个人的收藏的图书，start和count是豆瓣提供的接口参数，start代表从哪一条数据开始获取，count代表一共获取多少条数据。

从上面的代码可以看到多个回调函数的嵌套，如果需要调用得越多，回调也堆积得越多，多了以后代码就很难维护，时间久了自己也要花很久才能看懂代码。

改进办法

将每一次回调的方法封装成函数，代码量会减少很多。

var urlBase = 'https://api.douban.com/';
var start = 0,count = 5;
function ajax(start,count,cb){
    $.ajax({
        url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
        type: 'GET',
        dataType: 'jsonp',
        data:{
            start:start,
            count:count
        },
        success:function(data){
            console.log(data);
            start+=count;
            cb && cb(start);
        }
    })

}

ajax(start,count,function(start){
    ajax(start,count,function(start){
        ajax(start,count)
    })
});

但是这样依然没有解决“回调地狱”的问题，当每次回调的逻辑操作变得越来越多的时候，代码依然难以维护。

2.Promise(从jQuery的deferred对象演化而来)

Promise对象是ES6提出的一种对异步编程的解决方案，但它不是新的语法，而是一种新的写法，允许将回调函数的嵌套改成链式调用。

虽然说Promise是ES6提出的标准，但其实jQuery在1.5版本以后就提出了类似的东西，叫做deferred对象。具体学习可以看jQuery的deferred对象详解。

const urlBase = 'https://api.douban.com/';
let start = 0,count = 5;
function ajax(start,count){
    let dtd = $.Deferred();
    
    $.ajax({
        url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
        type: 'GET',
        dataType: 'jsonp',
        data:{
            start:start,
            count:count
        },
        success:function(data){
            start+=count;
            dtd.resolve(data,start);
        },
        error:function(err){
            dtd.reject(err);
        }
    })

    return dtd;
}


ajax(start,count).then((data1,start) => {
    console.log(data1);
    return ajax(start,count);
}).then((data2,start) => {
    console.log(data2);
    return ajax(start,count);
}).then((data3,start) => {
    console.log(data3);
}).catch((err) => {
    console.log('这里出错啦');
})

从这段代码可以看出来，写法和promise非常相似了，可以猜测promise就是从deferred演化而来的。

同样的功能实现可以改成以下写法：

const urlBase = 'https://api.douban.com/';
let start = 0,count = 5;
function ajax(start,count){
    return new Promise(function(resolve,reject){
        $.ajax({
            url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
            type: 'GET',
            dataType: 'jsonp',
            data:{
                start:start,
                count:count
            },
            success:function(data){
                start+=count;
                resolve(data,start);
            },
            error:function(err){
                reject(err);
            }
        })
    })
}


ajax(start,count).then((data1,start) => {
    console.log(data1);
    return ajax(start,count);
}).then((data2,start) => {
    console.log(data2);
    return ajax(start,count);
}).then((data3,start) => {
    console.log(data3);
}).catch((err) => {
    console.log('这里出错啦');
})

Promise使用.then方法解决了回调的问题，但代码依然冗余，且语义不强，放眼望去全是.then方法，很难找出需要修改的地方。

3.Generator

Generator函数也是ES6中提出的异步编程解决方法，整个 Generator 函数就是一个封装的异步任务，或者说是异步任务的容器。最大特点就是可以交出函数的执行权（即暂停执行）。
异步操作需要暂停的地方，都用yield语句注明。

const urlBase = 'https://api.douban.com/';
let start = 0,count = 5;
function ajax(start,count){
    return new Promise(function(resolve,reject){
        $.ajax({
            url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
            type: 'GET',
            dataType: 'jsonp',
            data:{
                start:start,
                count:count
            },
            success:function(data){
                start+=count;
                resolve(data);
            },
            error:function(err){
                reject(err);
            }
        })
    })
    
}

let gen = function*(){
    yield ajax(start,count);
    start+=count;
    yield ajax(start,count);
    start+=count;
    yield ajax(start,count);
}


let g = gen();
g.next().value.then((data1) => {
    console.log(data1);
    g.next().value.then((data2) => {
        console.log(data2);
        g.next().value.then((data3) => {
            console.log(data3);
        })
    })
})

这样在gen函数内三个ajax请求就看起来非常像同步的写法了，但是执行的过程并不清晰，且需要手动.next来执行下一个操作。这并不是我们想要的完美异步方案。

4.async

async函数是ES7提出的一种异步解决方案，它与generator并无大的不同，而且可以说它就是generator的一种语法糖。它的语法只是把generator函数里的*换成了async，yield换成了await，但它同时有几个优点。

(1)内置执行器。这表示它不需要不停的next来使程序继续向下进行。
(2)更好的语义。async代表异步，await代表等待。
(3)更广的适用性。await命令后面可以跟Promise对象，也可以是原始类型的值。
(4)返回的是Promise。

const urlBase = 'https://api.douban.com/';
let start = 0,count = 5;
function ajax(start,count){
    return new Promise(function(resolve,reject){
        $.ajax({
            url: urlBase+'v2/book/user/1219073/collections',
            type: 'GET',
            dataType: 'jsonp',
            data:{
                start:start,
                count:count
            },
            success:function(data){
                start+=count;
                resolve(data);
            },
            error:function(err){
                reject(err);
            }
        })
    })
    
}

async function getData(){
    let data = null;
    try{
        for(let i = 0;i < 3;i++){
            data = await ajax(start,count);
            console.log(data);
            start+=count;
        }
    }
    catch(err){
        console.log(err);
    }
}

getData();

用async函数改写之后语义清晰，代码量也减少了，并且内部自带执行器，感觉很符合想象中的异步解决方法。

三、结语

到此就把几种常见的异步回调方法介绍完了，我个人感觉用async+promise是最好的办法。当然为了更加深刻的理解这些异步解决办法，一定要多多的用到项目中，多用才会多理解。