深入解析koa之异步回调处理

前端  /  管理员 发布于 4年前   399

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generatorvar 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。

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