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压箱底笔记：Promise和Async/await的理解和使用
deanyuancn
发布于 2021-5-10 15:41
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1. 前置知识
1.1 区别实例对象与函数对象
实例对象：new 函数产生的对象, 称为实例对象, 简称为对象
函数对象： 将函数作为对象使用时, 简称为函数对象
function Fn() {}
const fn = new Fn() // fn为实例对象
Fn.bind({}) // Fn为函数对象
1.2 两种类型的回调函数
同步回调
- 理解：立即执行, 完全执行完了才结束, 不会放入回调队列中
- 例子: 数组遍历相关的回调函数 / Promise 的 excutor 函数
异步回调
- 理解：不会立即执行, 会放入回调队列中将来执行
- 例子：定时器回调 / ajax 回调 / Promise 的成功|失败的回调
const arr = [1, 2, 3] arr.forEach(item => console.log(item)) // 同步回调, 不会放入回调队列, 而是立即执行 console.log('forEatch()之后') setTimeout(() => { // 异步回调, 会放入回调队列, 所有同步执行完后才可能执行 console.log('timout 回调') }, 0) console.log('setTimeout 之后')
1.3 JS的error处理
错误的类型
- Error：所有错误的父类型
- ReferenceError：引用的变量不存在
console.log(a) // ReferenceError: a is not defined
- TypeError：数据类型不正确的错误
let b = null
console.log(b.xxx) // TypeError: Cannot read property 'xxx' of null
- RangeError：数据值不在其所允许的范围内
function fn() {
fn()
}
fn() // RangeError: Maximum call stack size exceeded
- SyntaxError：语法错误
let c = """" // SyntaxError: Unexpected string
错误处理
- 捕获错误：try ... catch
- 抛出错误：throw error
error 对象的结构
- message 属性：错误相关信息
- stack 属性：函数调用栈记录信息
2. Promise 是什么？
2.1 理解
抽象表达：Promise 是JS中进行异步编程的新的解决方案（旧的是谁？=> 纯回调的形式）
具体表达：
从语法上来说：Promise 是一个构造函数
从功能上来说：Promise 对象用来封装一个异步操作并可以获取其结果
2.2 Promise的状态改变
Promise的状态改变只有这2种：
且一个 Promise 对象只能改变一次，无论变成成功还是失败，都会有一个结果数据，成功的结果数据一般称为 value，失败的结果数据一般称为 reason。
2.3 Promise基本流程
2.4 Promise的基本使用
示例，如果当前时间是偶数就代表成功，否则代表失败
// 1. 创建一个新的Promise对象
const p = new Promise((resolve, reject) => { // 执行器函数，同步执行
// 2. 执行异步操作任务
setTimeout(() => {
const time = Date.now() // 如果当前时间是偶数就代表成功，否则代表失败
// 3.1 如果成功了，调用resolve(value)
if (time % 2 === 0) {
resolve('成功的数据，value = ' + time)
} else {
// 3.2 如果失败了，调用reject(reason)
reject('失败的数据，reason = ' + time)
}
}, 1000);
})
p.then(value => {
// 接受得到成功的value数据，专业术语：onResolved
console.log('成功的回调', value)
}, reason => {
// 接受得到失败的reason数据，专业术语：onRejected
console.log('失败的回调', reason)
})
3. 为什么要用Promise？
3.1 指定回调函数的方式更加灵活
旧的：回调函数必须在启动异步任务前指定
// 成功的回调函数
function successCallback(result) {
console.log('处理成功:' + result)
}
function failureCallback(error) {
console.log('处理失败:' + error)
}
// 使用纯回调函数
createAudioFileSync(audioSettings, successCallback, failureCallback)
Promise：启动异步任务 => 返回 Promise 对象 => 给 Promise 对象绑定回调函数，甚至可以在异步任务结束后指定多个
// 使用 Promise
const promise = createAudioFileSync(audioSettings)
setTimeout(() => {
promise.then(successCallback, failureCallback)
}, 3000);
3.2 支持链式调用，可以解决回调地狱问题
什么是回调地狱？回调函数嵌套调用，外部回调函数异步执行的结果是嵌套的回掉执行条件，代码是水平向右扩展
// 回调地狱
doSomething(function(result) {
doSomethingElse(result, function(newResult) {
doThirdThing(newResult, function(finalResult) {
console.log('Got the final result: ' + finalResult)
}, failureCallback)
}, failureCallback)
},
回调地狱的缺点：不便阅读，不便于异常处理
解决方案：Promise 链式调用，代码水平向下扩展
doSomething().then(function(result) {
return doSomethingElse(result)
})
.then(function(newResult) {
return doThirdThing(newResult)
})
.then(function(finalResult) {
console.log('Got the final result: ' + finalResult)
})
.catch(failureCallback)
终极解决方案：async/await，用同步的写法处理异步的操作
async function request() {
try {
const result = await doSomething()
const newResult = await doSomethingElse(result)
const finalResult = await doThirdThing(newResult)
console.log('Got the final result: ' + finalResult)
} catch (error) {
failureCallback(error)
}
}
4. Promise的API说明
4.1 API 说明
Promise 构造函数。
Promise (excutor) {}，excutor 会在 Promise 内部立即同步回调,异步操作在执行器中执行
- excutor 函数：执行器 (resolve, reject) => {}40
- resolve 函数：内部定义成功时我们调用的函数 value => {}
- reject 函数：内部定义失败时我们调用的函数 reason => {}
Promise.prototype.then方法
(onResolved, onRejected) => {}，指定用于得到成功 value 的成功回调和用于得到失败 reason 的失败回调返回一个新的 promise 对象
- onResolved 函数：成功的回调函数 (value) => {}
- onRejected 函数：失败的回调函数 (reason) => {}
Promise.prototype.catch 方法
(onRejected) => {}，onRejected 函数：失败的回调函数 (reason) => {}，then() 的语法糖, 相当于： then(undefined, onRejected)
Promise.resolve方法
(value) => {}，value：成功的数据或 promise 对象，返回一个成功/失败的 promise 对象
Promise.reject方法
(reason) => {}，reason：失败的原因，返回一个失败的 promise 对象
Promise.all方法
(promises) => {}，promises：包含 n 个 promise 的数组，返回一个新的 promise, 只有所有的 promise 都成功才成功, 只要有一个失败了就直接失败
Promise.race方法
(promises) => {}，promises: 包含 n 个 promise 的数组，返回一个新的 promise, 第一个完成的 promise 的结果状态就是最终的结果状态
// 产生一个成功值为 1 的 Promise 对象
const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1)
})
// 产生一个成功值为 2 的 Promise 对象
const p2 = Promise.resolve(2)
// 产生一个失败值为 3 的 Promise 对象
const p3 = Promise.reject(3)
p1.then(value => console.log(value))
p2.then(value => console.log(value))
p3.catch(reason => console.error(reason))
// const pAll = Promise.all([p1, p2])
const pAll = Promise.all([p1, p2, p3])
pAll.then(values => {
console.log('all onResolved()', values) // all onResolved() [ 1, 2 ]
}, reason => {
console.log('all onRejected()', reason) // all onRejected() 3
})
const race = Promise.race([p1, p2, p3])
race.then(value => {
console.log('all onResolved()', value)
}, reason => {
console.log('all onRejected()', reason)
})
4.2 Promise的几个关键问题
4.2.1 如何改变Promise的状态
resolve(value)，如果当前是 pendding 就会变为 resolved
reject(reason)，如果当前是 pendding 就会变为 rejected
抛出异常，如果当前是 pendding 就会变为 rejected
const p = new Promise((resolve, reject) => {
// resolve(1) // Promise 变为 resolved 成功状态
// reject(2) // Promise 变为 rejected 失败状态
// Promise 变为 rejected 失败状态，reason为抛出的 error
throw new Error('我抛出的异常')
// 变为 rejected 失败状态，reason为抛出的 3
// throw 3
})
p.then(
value => {},
reason => { console.log('reason :', reason); }
)
4.2.2 当一个promise指定多个成功/失败回调函数, 都会调用吗？
当 promise 改变为对应状态时都会调用
const p = new Promise((resolve, reject) => {
// 变为 rejected 失败状态，reason为抛出的 3
throw 3
})
p.then(
value => {},
reason => { console.log('reason :', reason); }
)
p.then(
value => {},
reason => { console.log('reason2 :', reason); }
)
// 结果：
// reason : 3
// reason2 : 3
4.2.3 改变promise状态和指定回调函数谁先谁后?
都有可能, 正常情况下是先指定回调再改变状态, 但也可以先改状态再指定回调。
如何先改状态再指定回调?
- 在执行器中直接调用 resolve()/reject()
- 延迟更长时间才调用 then()
什么时候才能得到数据?
- 如果先指定的回调, 那当状态发生改变时, 回调函数就会调用, 得到数据
- 如果先改变的状态, 那当指定回调时, 回调函数就会调用, 得到数据
// 常规：先指定回调函数,后改变状态 new Promise((resolve, reject) => { setTimeout(() => { resolve(1) // 后改变状态（同时指定数据），异步执行回调函数 }, 1000); }).then( // 先指定回调函数，保存当前指定的回调函数 value => {}, reason => { console.log('reason :', reason); } ) // 先改状态,后指定回调函数 new Promise((resolve, reject) => { resolve(1) // 先改变状态（同时指定数据） }).then( // 后指定回调函数，异步执行回调函数 value => { console.log('value2：', value);}, reason => { console.log('reason2 :', reason); } ) const p = new Promise((resolve, reject) => { resolve(1) // 先改变状态（同时指定数据） }) setTimeout(() => { p.then( value => { console.log('value3：', value);}, reason => { console.log('reason3 :', reason); } ) }, 1500);
4.2.4 promise.then()返回的新 promise 的结果状态由什么决定?
简单表达：由 then()指定的回调函数执行的结果决定
详细表达：
- 如果抛出异常, 新 promise 变为 rejected, reason 为抛出的异常
- 如果返回的是非 promise 的任意值, 新 promise 变为 resolved, value 为返回的值
- 如果返回的是另一个新 promise, 此 promise 的结果就会成为新 promise 的结果
new Promise((resolve, reject) => { resolve(1) }).then( value => { console.log('onResolved1()', value); // 1 // return 1.1 或 return Promise.resolve(1.1) // return Promise.reject(1.1) // throw 1.1 }, reason => { console.log('onRejected1()', reason); } ).then( value => { console.log('onResolved2()', value); }, // 1.1 reason => { console.log('onRejected2()', reason) } // 1.1 )
4.2.5 promise 如何串连多个操作任务
promise 的 then() 返回一个新的 promise, 可以开成 then() 的链式调用，通过 then 的链式调用串连多个同步/异步任务。
4.2.6 promise 异常传透
当使用 promise 的 then 链式调用时, 可以在最后指定失败的回调，前面任何操作出了异常, 都会传到最后失败的回调中处理。
下面的示例代码演示了异常传透
new Promise((resolve, reject) => {
// resolve(1)
reject(1)
}).then(
value => {
console.log('onResolved1()', value);
return 2
}
).then(
value => {
console.log('onResolved2()', value);
return 3
}
).then(
value => {
console.log('onResolved3()', value);
}
).catch(
reason => {
console.log('onRejected()', reason); // onRejected() 1
}
)
代码会执行 .catch 中的代码，但实际上代码的执行不是执行到第 3 行就直接跳转到 catch 里面了，而是从第一个 then 调用向下一个个的执行（逐级传递），但是由于我们 then 里面没有处理异常。在 then 里面没写处理异常实际上相当于默认添加了 reason => { throw reason } 或者 reason => Promise.reject(reason)：
new Promise((resolve, reject) => {
reject(1)
}).then(
value => { console.log('onResolved1()', value); },
// reason => { throw reason }
// 或者
reason => Promise.reject(reason)
)
Promise的异常传透示意图
5. async与await
Async/await 实际上只是一种基于promises的糖衣语法糖，Async/await 和 promises一样，都是非堵塞式的，Async/await 让异步代码更具同步代码风格，这也是其优势所在。
async function 用来定义一个返回 AsyncFunction 对象的异步函数。异步函数是指通过事件循环异步执行的函数，它会通过一个隐式的 Promise 返回其结果，。如果你在代码中使用了异步函数，就会发现它的语法和结构会更像是标准的同步函数。MDN async_function
await 操作符用于等待一个Promise 对象。它只能在异步函数 async function 中使用。MDN await
5.1 async函数
async 函数的返回值为 Promise 对象，async 函数返回的 Promise 的结果由函数执行的结果决定
async function fn1() {
return 1
}
const result = fn1()
console.log(result) // Promise { 1 }
在控制台可以看见如下信息
既然是Promise对象，那么我们用 then 来调用，并抛出错误，执行 onRejected() 且 reason 为错误信息为“我是错误”
async function fn1() {
// return 1
// return Promise.resolve(1)
// return Promise.reject(2)
throw '我是错误'
}
fn1().then(
value => { console.log('onResolved()', value) },
reason => { console.log('onRejected()', reason) } // onRejected() 我是错误
)
5.2 await表达式
await 右侧的表达式一般为 promise 对象, 但也可以是其它的值:
- 如果表达式是 promise 对象, await 返回的是 promise 成功的值
- 如果表达式是其它值, 直接将此值作为 await 的返回值
function fn2() {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve(1000)
}, 1000);
})
}
function fn4() { return 6 }
async function fn3() {
// const value = await fn2() // await 右侧表达式为Promise，得到的结果就是Promise成功的value
// const value = await '还可以这样'
const value = await fn4()
console.log('value', value)
}
fn3() // value 6
await 必须写在 async 函数中, 但 async 函数中可以没有 await，如果 await 的 Promise 失败了, 就会抛出异常, 需要通过 try...catch 捕获处理
function fn2() {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
// resolve(1000)
reject(1000)
}, 1000);
})
}
async function fn3() {
try {
const value = await fn2()
} catch (error) {
console.log('得到失败的结果', error)
}
}
fn3() // 得到失败的结果 1000
5.3 Async/await 比 Promise 更优越的表现
简洁干净，使用async/await能省去写多少行代码
错误处理，async/wait 能用相同的结构和好用的经典 try/catch 处理同步和异步错误，错误堆栈能指出包含错误的函数。
调试，async/await 的一个极大优势是它更容易调试，使用async/ await则无需过多箭头函数，并且能像正常的同步调用一样直接跨过await调用。
~~完。
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已于2021-5-10 15:44:53修改
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