前言

回调函数因为涉及的内容多而杂,并且在项目中也不怎么使用,所以在这里就先不说了,
本章重点讲解一下 Promise、generator + co、async/await
因为里面内容会有点多,并且还有好多代码示例。所以需要静下心慢慢看,相信看完之后,你肯定会对这三种方法涉及的异步问题的理解更上一层楼

Promise

Promise简单的说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的时间(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise就是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise提供统一的API,各种异步操作都可以用同样的方法处理。
如何理解:

  • 没有异步就不需要promise
  • promise本身不是异步,只是我们去编写异步代码的一种方式

promise中所谓的 4 3 2 1

4大术语
一定要结合异步操作来理解
既然是异步,这个操作需要有个等待的过程,从操作开始,到获取结果,有一个过程的

  • 解决(fulfill)指一个 promise 成功时进行的一系列操作,如状态的改变、回调的执行。虽然规范中用 fulfill 来表示解决,但在后世的 promise 实现多以 resolve 来指代之
  • 拒绝(reject)指一个 promise 失败时进行的一系列操作
  • 终值(eventual value)所谓终值,指的是 promise 被解决时传递给解决回调的值,由于 promise 有一次性的特征,因此当这个值被传递时,标志着 promise 等待态的结束,故称之终值,有时也直接简称为值(value)
  • 据因(reason)也就是拒绝原因,指在 promise 被拒绝时传递给拒绝回调的值

3种状态
在异步操作中,当操作发出时,需要处于等待状态
当操作完成时,就有相应的结果,结果有两种:

  • 成功了
  • 失败了

一共是3种状态,如下:

  • 等待态(Pending (也叫进行态)
  • 执行态(Fulfilled)(也叫成功态)
  • 拒绝态(Rejected) (也叫失败态)

针对每一种状态,有一些规范:

  1. 等待态(Pending)
    处于等待态时,promise 需满足以下条件:
  • 可以迁移至执行态或拒绝态
  1. 执行态(Fulfilled)
    处于执行态时,promise 需满足以下条件:
  • 不能迁移至其他任何状态
  • 必须拥有一个不可变的终值
  1. 拒绝态(Rejected)
    处于拒绝态时,promise 需满足以下条件:
  • 不能迁移至其他任何状态
  • 必须拥有一个不可变的据因

2种事件
针对3种状态,只有如下两种转换方向:

  • pending –> fulfilled
  • pendeing –> rejected

在状态转换的时候,就会触发事件:

  • 如果是pending –> fulfiied,就会触发onFulFilled事件
  • 如果是pendeing –> rejected,就会触发onRejected事件

在调用resolve方法或者reject方法的时候,就一定会触发事件
需要注册onFulFilled事件 和 onRejected事件
针对事件的注册,Promise对象提供了then方法,如下:
promise.then(onFulFilled,onRejected)
针对 onFulFilled,会自动提供一个参数,作为终值(value)
针对 onRejected,会自动提供一个参数,作为据因(reason)

1个对象
promise

注:只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他的操作都无法改变这个状态

基本使用

当我们创建 promise 时,会默认的处于 Pending 状态,并且在创建的时候,promise 中一定要有一个执行器,并且这个执行器会立即执行

// ()=>{} 叫执行器,会立即执行
let p = new Promise(()=>{ })
// 刚创建的Promise默认处理Pending状态
console.log(p) // Promise { <pending> }

在 promise 的执行器中需要传入两个参数,分别是 resolve 和 reject ,在内部调用时,就分别代表状态由 pending=>fulfilled(成功) pending=>rejected(失败)
并且一旦 promise 状态发生变化之后,之后状态就不会再变了。比如:调用 resolve 之后,状态就变为 fulfilled,之后再调用 reject,状态也不会变化

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("有钱了....") // 现在promise就处理成功态
})
console.log(p) // Promise { '有钱了....' }
//失败态就不演示了

切记状态发生变化之后,之后状态就不会再变了

// 一个promise的状态只能从等待到成功,或从等待到失败
let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("有钱了...") // 成功了....
reject("没钱了...") // 失败了....
})
p.then(()=>{
console.log("成功了....")
},()=>{
console.log("失败了...")
})
//只能输出 成功了...

then方法

上面代码已经看到了,在使用时可以通过promise对象的内置方法then进行调用,then有两个函数参数,分别表示promise对象中调用resolve和reject时执行的函数

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
// resolve("有钱了...") // 成功了....
reject("没钱了...") //失败了....
})
// 在then方法中,有两个参数
// 第一个参数表示从等待状到成功态,会调用第1个参数
// 第二个参数表示从等待状到失败态,会调用第2个参数
p.then(()=>{
console.log("有钱了....")
},()=>{
console.log("没钱了...")
})
//输出结果 没钱了...

在执行完后,成功肯定有一个成功的结果 失败肯定有一个失败的原因,那么如何得到成功的结果 ? 如何得到失败原因呢?

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
// 调用reolve时,可以把成功的结果传递下去
// resolve("有钱了...") // 成功了...
// 调用reject时,可以把失败的原因传递下去
reject("没钱了...") // 失败了....
})
p.then((suc)=>{
console.log(suc)
},(err)=>{
console.log(err)
})
//输出结果 没钱了...

当我们在执行失败处理时,也可以用 throw ,就是抛出一个错误对象,也是失败的
如下:

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
// throw 一个错误对象 也是失败的
throw new Error("没钱了...")
})
p.then((suc)=>{
console.log(suc)
},(err)=>{
console.log(err)
})

throw的定义:throw语句用来抛出一个用户自定义的异常。当前函数的执行将被停止(throw之后的语句将不会执行),并且控制将被传递到调用堆栈中的第一个catch块。如果调用者函数中没有catch块,程序将会终止。

//尝试一下
function getRectArea(width, height) {
if (isNaN(width) || isNaN(height)) {
throw "Parameter is not a number!";
}
}
try {
getRectArea(3, 'A');
}
catch(e) {
console.log(e);
// expected output: "Parameter is not a number!"
}

promise本身是同步的

// promise本身是同步的
console.log("start")
let p = new Promise(()=>{
console.log("哈哈") // 哈哈
})
console.log("end")
//输出顺序 start 哈哈 end

并且在执行器的内部也是可以写异步代码的
那么then中的方法什么时候调用呢?
只有当调用resolve,reject时才会去执行then中的方法

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
setTimeout(()=>{
console.log("setTimeout")
// resolve("有钱了...")
reject("没钱了...")
},1000)
})
p.then((suc)=>{
console.log(suc) // 有钱了...
},(err)=>{
console.log(err) // 没钱了...
})

链式调用(重点)

首先我们在目录下面建两个文件,分别是:name.txt 和 age.txt

  • name.txt文件里写了一个 age.txt
  • age.txt文件里写了一个 666

下面就以读取文件为例,来演示链式调用(需要了解一点node基础),当你读取文件的时候,如果你用的是 vscode 编辑器,里面会有一个小bug,用相对路径可能会出错,所以最好使用绝对路径
读取文件:

let fs = require("fs")
let path = require("path")
let filename = path.join(__dirname,"name.txt")
fs.readFile(filename,"utf8",(err,data)=>{
if(err){
console.log(err)
}
fs.readFile(path.join(__dirname,data),"utf8",(err,data)=>{
if(err){
console.log(err)
}
console.log(data)
})
})
//输出结果 666

如果用这种方法,就会出现 回调地狱 ,很难受,所以一般不用
在读取文件时,我们可以专门 封装一个函数 ,功能就是读取一个文件的内容

let fs = require("fs")
// 封装一个函数,函数的功能是读取一个文件的内容
// rest参数(下去自己了解一下,就是可以获取到传过来的所有内容)
function readFile(...args){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile(...args,function(err,data){
if(err) reject(err)
resolve(data)
})
});
}
//读文件
readFile("./name.txt","utf8").then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log(err)
})
//输出结果 age.txt

如果文件不存在,会走第二个函数

let fs = require("fs")
function readFile(...args){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile(...args,function(err,data){
if(err) reject(err)
resolve(data)
})
});
}
// 如果name1不存在,走then的第2个函数
readFile("./name1.txt","utf8").then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log(err)
})
//报错 no such file or directory

那么如果我们想要读取age.txt里面的内容呢?
我们可以这么写:

let fs = require("fs")
function readFile(...args){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile(...args,function(err,data){
if(err) reject(err)
resolve(data)
})
});
}

readFile("./name.txt","utf8").then(data=>{
// console.log(data) // age.txt
readFile(data,"utf8").then(data=>{
console.log(data) // 666
},err=>{
console.log(err)
})
},err=>{
console.log(err)
})
//输出结果 666

这样写就可以获取到age.txt文件里面的内容,但是呢,这样写又回到了 回调地狱 ,不是说这种方法不行,而是不够优雅

使用链式调用
在promise中可以链式调用 就是 .then 之后,还可以 .then ,你可以无数次的 .then
.then 之后又返回了一个新的 promise,就是.then的函数参数中会默认返回promise对象,所以当你碰到.then连续调用的时候,你就可以把前面的所有代码当成一个promise

let fs = require("fs")
function readFile(...args){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile(...args,function(err,data){
if(err) reject(err)
resolve(data)
})
});
}

readFile("./name.txt","utf8").then(data=>{
// console.log(data) // age.txt
return false;
},err=>{
console.log(err)
}).then(data=>{ // 这里面的data是上一个then中的第一个函数的返回值,这个.then前面的一坨代码就可以当成一个promise
console.log(data) // false
},err=>{

})

如果没有这个文件,则返回错误信息

let fs = require("fs")
function readFile(...args){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile(...args,function(err,data){
if(err) reject(err)
resolve(data)
})
});
}
readFile("./name1.txt","utf8").then(data=>{
return data;
},err=>{
return err;
// console.log(err)
}).then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log(err)
})
//输出结果 no such file or directory

但是如果我们返回一个promise呢?
那么这个promise会执行,并且会采用他的状态

let fs = require("fs")
function readFile(...args){
return new Promise((resolve,reject)=>{
fs.readFile(...args,function(err,data){
if(err) reject(err)
resolve(data)
})
});
}

readFile("./name.txt","utf8").then(data=>{
return data;
},err=>{
return err;
// console.log(err)
}).then(data=>{
// console.log(data)
return new Promise((resolve,reject)=>{ //返回一个promise
reject("不OK") //下面的.then采用这个状态(失败态)
})
},err=>{}).then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log(err) // 不OK
})
//输出结果 不OK

所以如果返回的是一个promise,那么这个promise会执行,并且会采用它的状态

小总结:
如果在上一个then的第一个函数中,返回一个普通值,那么无论你是在第1个函数中返回,还是在第2个函数中返回,都会作为下一个then的成功的结果,如果不返回,undefined就作为下一个then的成功的结果
如果返回的是一个promise,会作为下一个then的promise对象,data err去promise对象中去取,也就是说,前一个then的返回值,会作为后一个then的参数
再给两个小例子,自己看一下:

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
setTimeout(()=>{
resolve("hello")
},1000)
})
p.then(data=>{
return new Promise((resolve,reject)=>{
setTimeout(()=>{
resolve("world")
},1000)
})
}).then(data=>{
console.log(data)
},err=>{

})
//输出结果 world

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("hello")
})
let p1 = p.then(data=>{
return new Promise((resolve,reject)=>{
setTimeout(()=>{
reject("不OK")
},1000)
})
})
p1.then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log(err)
})
//输出结果 不OK

一个坑

接下来说一个小问题,链式调用中的循环引用
有的人不喜欢把前面的一大堆代码后面加.then,所以就用了下面的一种写法(有可能会出现 循环引用):

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("hello")
})

let p1 = p.then(data=>{
return p1 //循环引用 报错 p1在等p1的状态改变,也就是我在等我吃饭,显然是不行的
})

p1.then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log("-----",err) //可执行,然后报错
})

如果我们把状态确定住,那就可以了

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("hello")
})
let p1 = p.then(data=>{
// return 123 相当于把等待态改变成成功态
return 123
})
p1.then(data=>{
console.log(data) // 123
},err=>{
console.log("-----",err)
})
//输出 123

当然改变成失败态也可以

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("hello")
})
let p1 = p.then(data=>{
// return new Error("不OK") 把等待态变成失败态
return new Error("不OK")
})
p1.then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log(err) // Error: 不OK
})

递归解析

看一个问题

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("hello")
})
let p1 = p.then(data=>{
return new Promise((resolve,reject)=>{
setTimeout(()=>{
resolve(new Promise((resolve,reject)=>{
setTimeout(()=>{
resolve("666")
},1000)
}))
},1000)
})
})
// data是promise 还是666
p1.then(data=>{
console.log(data)
},err=>{
console.log(err)
})

按理说,data打印出来的是一个promise,就是上面resolve里面的一堆代码
然而并不是,promise会 进行递归解析.到最后上面代码会打印出来 666
如果在resolve或reject中又是一个promise,那么就会递归解析(无论有多少个promise)

let p = new Promise((resolve, reject) => {
resolve("hello")
})
let p1 = p.then(data => {
return new Promise((resolve, reject) => {
resolve(new Promise((resolve, reject) => {
resolve(new Promise((resolve, reject) => {
resolve(new Promise((resolve, reject) => {
resolve(new Promise((resolve, reject) => {
resolve(new Promise((resolve, reject) => {
resolve("666")
}))
}))
}))
}))
}))
})
})
p1.then(data => {
console.log(data)
}, err => {
console.log(err)
})
//打印结果 666

catch方法

  • catch方法,用于注册 onRejected 回调
  • catch其实是then的简写,then(null,callback)

catch就是.then的语法糖
如果.then中有第2个函数,在这个.then后面又有catch,如果到失败态,那么会走.then的第2个函数

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
reject("不OK")
})

p.then(data=>{

},err=>{
console.log("1",err)
}).catch(err=>{
console.log("2",err)
})
//输出结果 1 不OK

如果.then中没有第2个函数,在这个.then后面又有catch,如果到失败态,那么会走catch

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
reject("不OK")
})
p.then(data=>{

}).catch(err=>{
console.log("2",err)
})
//输出结果 2 不OK

一个坑

在.then第二个函数中,return err 这个 err 它是 return 到了下一个.then的第一个函数中

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
reject("不OK")
})
p.then(data=>{

},err=>{
// 在这里它并没有reutrn到err中,它reutrn到第一个参数中
return err
}).then(data=>{
console.log("data----",data)
},err=>{
console.log("err----",err)
})
//输出结果 data---- 不OK

所以最终:
一个promise中,一般在then中只有一个函数,在then后面有一个catch,一般使用then来获取data,在catch中获取err

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("OK")
})

p.then(data=>{
console.log(data)
}).catch(err=>{
console.log(err)
})

静态方法

在Pomise类上面,提供了几个静态方法:

  • resolve
  • reject
  • finally
  • all
  • race

resolve

Promise.resolve("有钱了...").then(data=>{
console.log(data) // 有钱了...
})

等价于下面这种写法:

let p = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve("有钱了...")
})
p.then(data=>{
console.log(data)
})

reject

Promise.reject("没钱了...").catch(data=>{
console.log(data) // 没钱了...
})

finally

不管转成成功态还是失败态,都会调用finally这个方法

Promise.resolve("有钱").then(data=>{
console.log(data)
}).finally(()=>{
console.log("开心...")
})
//打印结果 有钱 开心...
Promise.reject("没钱").catch(data=>{
console.log(data)
}).finally(()=>{
console.log("不开心...")
})
//打印结果 没钱 不开心...

all

all表示[ ]中的promise都成功了,才能得到最终的值
注意里面是一个数组 读取name.txt和age.txt中的内容

let fs = require("fs").promises;
// all表示[]中的promise都成功了,才能得到最终的值
Promise.all([fs.readFile("./name.txt","utf-8"),fs.readFile("./age.txt","utf-8")]).then(data=>{
console.log(data) // [ 'age.txt', '666' ]
})
//打印结果 [ 'age.txt', '666' ]

如果有一个不成功,那么就不行

let fs = require("fs").promises;
Promise.all([fs.readFile("./name1.txt","utf-8"),fs.readFile("./age.txt","utf-8")]).then(data=>{
console.log(data)
})
//这个是不行的

race

顾名思义,race就是赛跑的意思,意思就是说,Promise.race([p1, p2, p3])里面哪个结果获得的快,就返回那个结果,不管结果本身是成功状态还是失败状态。

let fs = require("fs").promises;
Promise.race([fs.readFile("./name.txt","utf-8"),fs.readFile("./age.txt","utf-8")]).then(data=>{
console.log(data) // age.txt
})

改变文件里面的内容,多尝试几次

generator + co

先说 生成器 和 迭代器
生成器可以生成迭代器,可以让程序中断,不会把 { } 中的代码全部执行
用法:在function和自己声名的名称之间加一个 * 号,里面用yield
产出数据,然后调用生成器生成迭代器

function * read(){
yield 1; // 只有产出,并不执行
}
//调用生成器 生成 迭代器 it就是迭代器
let it = read()

生成器可以产出很多值,迭代器只能next一下,拿一个值,next一下,拿一个值

function * read(){
yield 1;
}
let it = read()
console.log(it.next()) // { value: 1, done: false }
console.log(it.next()) // { value: undefined, done: true }

function * read(){
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
// 调用read() 返回值是迭代器
let it = read()
console.log(it.next()) // { value: 1, done: false }
console.log(it.next()) // { value: 2, done: false }
console.log(it.next()) // { value: 3, done: false }
console.log(it.next()) // { value: undefined, done: true }

如果 next 中有参数的话,那么他会把这个参数传给上一个生成器声明的变量里
所以第一个 next 中的参数没有任何意义,我们一般不写

function * read(){
let a = yield 1;
console.log(a) // 9
let b = yield 2;
console.log(b) // 10
let c = yield 3;
console.log(c) // 11
}
let it = read()
console.log(it.next()) // { value: 1, done: false }
console.log(it.next(9)) // { value: 2, done: false }
console.log(it.next(10)) // { value: 3, done: false }
console.log(it.next(11)) // { value: undefined, done: true }

接下来用这个实现我们的读文件操作
读取name.txt文件

const fs = require("fs").promises;
// 生成器
function * read(){
yield fs.readFile("./name.txt","utf-8")
}
// 迭代器
let it = read()
// console.log(it.next()) // { value: Promise { <pending> }, done: false }
it.next().value.then(data=>{ //因为是一个对象,所以直接.value
console.log(data)
})
//输出结果 age.txt

然后读取age.txt文件

const fs = require("fs").promises;
function * read(){
let concent = yield fs.readFile("./name.txt","utf-8")
yield fs.readFile(concent,"utf-8")

}
let it = read()
it.next().value.then(data=>{
// console.log(data)
// console.log(it.next(data)) // { value: Promise { <pending> }, done: false }
it.next(data).value.then(data=>{
console.log(data)
})
})
//输出结果 666

也可以这样

const fs = require("fs").promises;
function * read(){
let concent = yield fs.readFile("./name.txt","utf-8")
let age = yield fs.readFile(concent,"utf-8")
return age
}
let it = read()
it.next().value.then(data=>{
it.next(data).value.then(data=>{
let r = it.next(data)
console.log(r) // { value: '666', done: true }
})
})

是不是感觉又陷入了 回调地狱

那么就用 co 吧
安装co npm i co ,用上来:

const fs = require("fs").promises;
function * read(){
let concent = yield fs.readFile("./name.txt","utf-8")
let age = yield fs.readFile(concent,"utf-8")
return age
}
let co = require("co")
co(read()).then(data=>{
console.log(data) //
})
//输出结果 666

是不是简单多了,爽不爽
co库可以实现自动迭代
既然是自动执行,那么promise的executor中先执行一次it.next()方法,返回value和done;value是一个pending的Promise;如果done=false,说明还没有走完,继续在value.then的成功回调中执行下一次next,即调用read方法;直到done为true,走完所有代码,调用resolve;中间有任何一次next异常,直接调用reject,停止迭代

总结:

  • function关键字与函数名之间有一个星号
  • 函数体内部使用yield语句,定义不同的内部状态
  • yield会将函数分割成好多个部分,每产出一次,就暂停一次
  • Genenrator是一个生成器,调用Genenrator函数,不会立即执行函数体,只是创建了一个迭代器对象,如上例中的it就是调用read这个Generator函数得到的一个迭代器
  • 迭代器有一个next方法,调用一次就会继续向下执行,直到遇到下一个yield或return
  • next()方法可以带一个参数,该参数会被当做上一条yield语句的返回值,并赋值给yield前面等号前的变量
  • 每遇到一个yield,就会返回一个{value:xxx,done:bool}的对象,然后暂停,返回的value就是跟在yield后面的返回值,done表示这个generator是否已经执行结束了
  • 当遇到return时,return后的值就是value值,done此时就是true
  • 函数末尾如果没有return,就是隐含的return undefined
  • 使用co库,可以自动的将generator迭代
  • co执行会返回一个promise,用then注册成功/失败回调
  • co将迭代器it作为参数,这里每调用一次read,就执行一次next

async/await

被称为 异步解决 的终极方案
async、await是什么?
async顾名思义是“异步”的意思,async用于声明一个函数是异步的。
而await从字面意思上是“等待”的意思,就是用于等待异步完成。通俗来说,就是await在这里等待promise返回结果了,再继续执行。并且await只能在async函数中使用。
通常async、await都是跟随Promise一起使用的。
为什么这么说呢?因为 async返回的都是一个Promise对象,同时async适用于任何类型的函数上。这样await得到的就是一个Promise对象(如果不是Promise对象的话那async返回的是什么 就是什么);
**注: **await 不仅仅用于等 Promise 对象,它可以等任意表达式的结果,所以,await 后面实际是可以接普通函数调用或者直接量的(不演示了)
紧跟着上面的代码,再写一段

const fs = require("fs").promises;
async function read(){
let concent = await fs.readFile("./name.txt","utf-8")
let age = await fs.readFile(concent,"utf-8")
return age
}
read().then(data=>{
console.log(data) // 666
})

是不是比上面的写法还爽呢?

await命令后面的 Promise 对象,运行结果可能是 rejected,所以最好把 await 命令放在 try…catch 代码块中
如下:

async function myFunction() {
try {
await somethingThatReturnsAPromise();
} catch (err) {
console.log(err);
}
}

// 另一种写法

async function myFunction() {
await somethingThatReturnsAPromise().catch(function (err){
console.log(err);
});
}

总结:
async:

  • async函数会返回一个Promise对象
  • 如果async函数中是return一个值,这个值就是Promise对象中resolve的值
  • 如果async函数中是throw一个值,这个值就是Promise对象中reject的值

await:

  • await只能在async函数中使用
  • await后面要跟一个promise对象
  • await等promise返回结果后,在继续执行

参考链接

深入理解 promise、generator+co、async/await 用法