如何在 JS 循环中正确使用 async 与 await

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王大冶
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    为了保证的可读性，本文采用意译而非直译。

    async 与 await 的使用方式相对简单。 蛤当你尝试在循环中使用await时，事情就会变得复杂一些。

    在本文中，分享一些在如果循环中使用await值得注意的问题。

    准备一个例子

    对于这篇文章，假设你想从水果篮中获取水果的数量。

    const fruitBasket = {
 apple: 27,
 grape: 0,
 pear: 14
};

    你想从fruitBasket获得每个水果的数量。 要获取水果的数量，可以使用getNumFruit函数。

    const getNumFruit = fruit => {
  return fruitBasket[fruit];
};

const numApples = getNumFruit('apple');
console.log(numApples); //27

    现在，假设fruitBasket是从服务器上获取，这里我们使用 setTimeout 来模拟。

    const sleep = ms => {
  return new Promise(resolve => setTimeout(resolve, ms))
};

const getNumFruie = fruit => {
  return sleep(1000).then(v => fruitBasket[fruit]);
};

getNumFruit("apple").then(num => console.log(num)); // 27

    最后，假设你想使用await和getNumFruit来获取异步函数中每个水果的数量。

    const control = async _ => {
  console.log('Start')

  const numApples = await getNumFruit('apple');
  console.log(numApples);

  const numGrapes = await getNumFruit('grape');
  console.log(numGrapes);

  const numPears = await getNumFruit('pear');
  console.log(numPears);

  console.log('End')
}

    图片描述

    在 for 循环中使用 await

    首先定义一个存放水果的数组：

    const fruitsToGet = [“apple”, “grape”, “pear”];

    循环遍历这个数组：

    const forLoop = async _ => {
  console.log('Start');
  
  for (let index = 0; index < fruitsToGet.length; index++) {
    // 得到每个水果的数量
  }

  console.log('End')
}

    在for循环中，过上使用getNumFruit来获取每个水果的数量，并将数量打印到控制台。

    由于getNumFruit返回一个promise，我们使用 await 来等待结果的返回并打印它。

    const forLoop = async _ => {
  console.log('start');

  for (let index = 0; index < fruitsToGet.length; index ++) {
    const fruit = fruitsToGet[index];
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    console.log(numFruit);
  }
  console.log('End')
}

    当使用await时，希望JavaScript暂停执行，直到等待 promise 返回处理结果。这意味着for循环中的await 应该按顺序执行。

    结果正如你所预料的那样。

    “Start”;
“Apple: 27”;
“Grape: 0”;
“Pear: 14”;
“End”;

    图片描述

    这种行为适用于大多数循环(比如while和for-of循环)…

    但是它不能处理需要回调的循环，如forEach、map、filter和reduce。在接下来的几节中，我们将研究await 如何影响forEach、map和filter。

    在 forEach 循环中使用 await

    首先，使用 forEach 对数组进行遍历。

    const forEach = _ => {
  console.log('start');

  fruitsToGet.forEach(fruit => {
    //...
  })

  console.log('End')
}

    接下来，我们将尝试使用getNumFruit获取水果数量。 （注意回调函数中的async关键字。我们需要这个async关键字，因为await在回调函数中）。

    const forEachLoop = _ => {
  console.log('Start');

  fruitsToGet.forEach(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    console.log(numFruit)
  });

  console.log('End')
}

    我期望控制台打印以下内容：

    “Start”;
“27”;
“0”;
“14”;
“End”;

    但实际结果是不同的。在forEach循环中等待返回结果之前，JavaScrip先执行了 console.log('End')。

    实际控制台打印如下：

    ‘Start’
‘End’
‘27’
‘0’
‘14’

    图片描述

    JavaScript 中的 forEach不支持 promise 感知，也支持 async 和await，所以不能在 forEach 使用 await 。

    在 map 中使用 await

    如果在map中使用await, map 始终返回promise数组，这是因为异步函数总是返回promise。

    const mapLoop = async _ => {
  console.log('Start')
  const numFruits = await fruitsToGet.map(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    return numFruit;
  })
  
  console.log(numFruits);

  console.log('End')
}
      

“Start”;
“[Promise, Promise, Promise]”;
“End”;

    clipboard.png

    如果你在 map 中使用 await，map 总是返回promises，你必须等待promises 数组得到处理。 或者通过await Promise.all(arrayOfPromises)来完成此操作。

    

const mapLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const promises = fruitsToGet.map(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    return numFruit;
  });

  const numFruits = await Promise.all(promises);
  console.log(numFruits);

  console.log('End')
}

    运行结果如下：

    图片描述

    如果你愿意，可以在promise 中处理返回值，解析后的将是返回的值。

    const mapLoop = _ => {
  // ...
  const promises = fruitsToGet.map(async fruit => {
    const numFruit = await getNumFruit(fruit);
    return numFruit + 100
  })
  // ...
}
 
“Start”;
“[127, 100, 114]”;
“End”;

    在 filter 循环中使用 await

    当你使用filter时，希望筛选具有特定结果的数组。假设过滤数量大于20的数组。

    如果你正常使用filter （没有 await），如下：

    const filterLoop =  _ => {
  console.log('Start')

  const moreThan20 =  fruitsToGet.filter(async fruit => {
    const numFruit = await fruitBasket[fruit]
    return numFruit > 20
  })
  
  console.log(moreThan20) 
  console.log('END')
}

    运行结果

    Start
["apple"]
END

    filter 中的await不会以相同的方式工作。 事实上，它根本不起作用。

    const filterLoop = async _ => {
  console.log('Start')

  const moreThan20 =  await fruitsToGet.filter(async fruit => {
    const numFruit = fruitBasket[fruit]
    return numFruit > 20
  })
  
  console.log(moreThan20) 
  console.log('END')
}


// 打印结果
Start
["apple", "grape", "pear"]
END

    clipboard.png

    为什么会发生这种情况?

    当在filter 回调中使用await时，回调总是一个promise。由于promise 总是真的，数组中的所有项都通过filter 。在filter 使用 await类以下这段代码

    const filtered = array.filter(true);

    在filter使用 await 正确的三个步骤

    1. 使用map返回一个promise 数组
    2. 使用 await 等待处理结果
    3. 使用 filter 对返回的结果进行处理
    const filterLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const promises = await fruitsToGet.map(fruit => getNumFruit(fruit));
 
  const numFruits = await Promise.all(promises);

  const moreThan20 = fruitsToGet.filter((fruit, index) => {
    const numFruit = numFruits[index];
    return numFruit > 20;
  })

  console.log(moreThan20);
  console.log('End')
}

    图片描述

    在 reduce 循环中使用 await

    如果想要计算 fruitBastet中的水果总数。 通常，你可以使用reduce循环遍历数组并将数字相加。

    const reduceLoop = _ => {
  console.log('Start');

  const sum = fruitsToGet.reduce((sum, fruit) => {
    const numFruit = fruitBasket[fruit];
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

    运行结果：

    clipboard.png

    当你在 reduce 中使用await时，结果会变得非常混乱。

     const reduceLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const sum = await fruitsToGet.reduce(async (sum, fruit) => {
    const numFruit = await fruitBasket[fruit];
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

    图片描述

    [object Promise]14 是什么 鬼？？

    剖析这一点很有趣。

    1. 在第一次遍历中，sum为0。numFruit是27(通过getNumFruit(apple)的得到的值)，0 + 27 = 27。
    2. 在第二次遍历中，sum是一个promise。 （为什么？因为异步函数总是返回promises！）numFruit是0.promise 无法正常添加到对象，因此JavaScript将其转换为[object Promise]字符串。 [object Promise] + 0 是object Promise] 0。
    3. 在第三次遍历中，sum 也是一个promise。 numFruit是14. [object Promise] + 14是[object Promise] 14。

    解开谜团！

    这意味着，你可以在reduce回调中使用await，但是你必须记住先等待累加器！

    const reduceLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const sum = await fruitsToGet.reduce(async (promisedSum, fruit) => {
    const sum = await promisedSum;
    const numFruit = await fruitBasket[fruit];
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

    图片描述

    但是从上图中看到的那样，await 操作都需要很长时间。 发生这种情况是因为reduceLoop需要等待每次遍历完成promisedSum。

    有一种方法可以加速reduce循环，如果你在等待promisedSum之前先等待getNumFruits()，那么reduceLoop只需要一秒钟即可完成：

    const reduceLoop = async _ => {
  console.log('Start');

  const sum = await fruitsToGet.reduce(async (promisedSum, fruit) => {
    const numFruit = await fruitBasket[fruit];
    const sum = await promisedSum;
    return sum + numFruit;
  }, 0)

  console.log(sum)
  console.log('End')
}

    图片描述

    这是因为reduce可以在等待循环的下一个迭代之前触发所有三个getNumFruit promise。然而，这个方法有点令人困惑，因为你必须注意等待的顺序。

    在reduce中使用wait最简单(也是最有效)的方法是

    1. 使用map返回一个promise 数组
    2. 使用 await 等待处理结果
    3. 使用 reduce 对返回的结果进行处理

      const reduceLoop = async _ => {
      console.log('Start');

      const promises = fruitsToGet.map(getNumFruit);
      const numFruits = await Promise.all(promises);
      const sum = numFruits.reduce((sum, fruit) => sum + fruit);

      console.log(sum)
      console.log('End')
      }

    这个版本易于阅读和理解，需要一秒钟来计算水果总数。

    图片描述

    从上面看出来什么

    1. 如果你想连续执行await调用，请使用for循环(或任何没有回调的循环)。
    2. 永远不要和forEach一起使用await，而是使用for循环(或任何没有回调的循环)。
    3. 不要在 filter 和 reduce 中使用 await，如果需要，先用 map 进一步骤处理，然后在使用 filter 和 reduce 进行处理。

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    本文系翻译，阅读原文
    https://medium.com/free-code-camp/javascript-async-and-await-in-loops-30ecc5fb3939
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