深入解析koa之异步回调处理

 更新时间:2019年06月17日 10:03:43   转载 作者:勇敢的半导体  
这篇文章主要介绍了深入解析koa之异步回调处理,我们研究一下koa当中异步回调同步化写法的原理,同样的,我们也会实现一个管理函数,是的我们能够通过同步化的写法来写异步回调函数。,需要的朋友可以参考下

1. 回调金字塔及理想中的解决方案

我们都知道javascript是一门单线程异步非阻塞语言。异步非阻塞当然是它的一个优点,但大量的异步操作必然涉及大量的回调函数,特别是当异步嵌套的时候,就会出现回调金字塔的问题,使得代码的可读性非常差。比如下面一个例子:

var fs = require('fs');
fs.readFile('./file1', function(err, data) {
console.log(data.toString());
fs.readFile('./file2', function(err, data) {
console.log(data.toString());
})
})

这个例子是先后读取两个文件内容并打印,其中file2的读取必须在file1读取结束之后再进行,因此其操作必须要在file1读取的回调函数中执行。这是一个典型的回调嵌套,并且只有两层而已,在实际编程中,我们可能会遇到更多层的嵌套,这样的代码写法无疑是不够优雅的。

在我们想象中,比较优雅的一种写法应该是看似同步实则异步的写法,类似下面这样:

var data;
data = readFile('./file1');
//下面的代码是第一个readFile执行完毕之后的回调部分
console.log(data.toString());
//下面的代码是第二个readFile的回调
data = readFile('./file2');
console.log(data.toString());

这样的写法,就完全避免回调地狱。事实上,koa就让我们可以使用这样的写法来写异步回调函数:

var koa = require('koa');
var app = koa();
var request=require('some module');
app.use(function*() {
var data = yield request('http://www.baidu.com');
//以下是异步回调部分
this.body = data.toString();
})
app.listen(3000);

那么,究竟是什么让koa有这么神奇的魔力呢?

2. generator配合promise实现异步回调同步写法

关键的一点,其实前一篇也提到了,就是generator具有类似"打断点"这样的效果。当遇到yield的时候,就会暂停,将控制权交给yield后面的函数,当下次返回的时候,再继续执行。

而在上面的那个koa例子中,yield后面的可不是任何对象都可以哦!必须是特定类型。在co函数中,可以支持promise, thunk函数等。

今天的文章中,我们就以promise为例来进行分析,看看如何使用generator和promise配合,实现异步同步化。

依旧以第一个读取文件例子来分析。首先,我们需要将读文件的函数进行改造,将其封装成为一个promise对象:

var fs = require('fs');
var readFile = function(fileName) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
fs.readFile(fileName, function(err, data) {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(data);
}
})
})
}
//下面是readFile使用的示例
var tmp = readFile('./file1');
tmp.then(function(data) {
console.log(data.toString());
})

关于promise的使用,如果不熟悉的可以去看看es6中的语法。(近期我也会写一篇文章来教大家如何用es5的语法来自己实现一个具备基本功能的promise对象,敬请期待呦^_^)

简单来讲,promise可以实现将回调函数通过 promise.then(callback)的形式来写。但是我们的目标是配合generator,真正实现如丝般顺滑的同步化写法,如何配合呢,看这段代码:

var fs = require('fs');
var readFile = function(fileName) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
fs.readFile(fileName, function(err, data) {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(data);
}
})
})
}
//将读文件的过程放在generator中
var gen = function*() {
var data = yield readFile('./file1');
console.log(data.toString());
data = yield readFile('./file2');
console.log(data.toString());
}
//手动执行generator
var g = gen();
var another = g.next();
//another.value就是返回的promise对象
another.value.then(function(data) {
//再次调用g.next从断点处执行generator,并将data作为参数传回
var another2 = g.next(data);
another2.value.then(function(data) {
g.next(data);
})
})

上述代码中,我们在generator中yield了readFile,回调语句代码写在yield之后的代码中,完全是同步的写法,实现了文章一开头的设想。

而yield之后,我们得到的是一个another.value是一个promise对象,我们可以使用then语句定义回调函数,函数的内容呢,则是将读取到的data返回给generator并继续让generator从断点处执行。

基本上这就是异步回调同步化最核心的原理,事实上如果大家熟悉python,会知道python中有"协程"的概念,基本上也是使用generator来实现的(我想当怀疑es6的generator就是借鉴了python~)

不过呢,上述代码我们依然是手动执行的。那么同上一篇一样,我们还需要实现一个run函数,用于管理generator的流程,让它能够自动跑起来!

3. 让同步化回调函数自动跑起来:一个run函数的编写

仔细观察上一段代码中手动执行generator的部分,也能发现一个规律,这个规律让我们可以直接写一个递归的函数来代替:

var run=function(gen){
var g;
if(typeof gen.next==='function'){
g=gen;
}else{
g=gen();
}
function next(data){
var tmp=g.next(data);
if(tmp.done){
return ;
}else{
tmp.value.then(next);
}
}
next();
}

函数接收一个generator,并让其中的异步能够自动执行。使用这个run函数,我们来让上一个异步代码自动执行:

var fs = require('fs');
var run = function(gen) {
var g;
if (typeof gen.next === 'function') {
g = gen;
} else {
g = gen();
}
function next(data) {
var tmp = g.next(data);
if (tmp.done) {
return;
} else {
tmp.value.then(next);
}
}
next();
}
var readFile = function(fileName) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
fs.readFile(fileName, function(err, data) {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(data);
}
})
})
}
//将读文件的过程放在generator中
var gen = function*() {
var data = yield readFile('./file1');
console.log(data.toString());
data = yield readFile('./file2');
console.log(data.toString());
}
//下面只需要将gen放入run当中即可自动执行
run(gen);

执行上述代码,即可看到终端依次打印出了file1和file2的内容。

需要指出的是,这里的run函数为了简单起见只支持promise,而实际的co函数还支持thunk等。

这样一来,co函数的两大功能基本就完整介绍了,一个是洋葱模型的流程控制,另一个是异步同步化代码的自动执行。在下一篇文章中,我将带大家对这两个功能进行整合,写出我们自己的一个co函数!

这篇文章的代码同样可以在github上面找到:https://github.com/mly-zju/async-js-demo,其中promise_generator.js就是本篇的示例源码。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

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