JavaScript 非同步方案 async/await 執行個體教程

構建一個應用程式總是會面對非同步呼叫，不論是在 Web 前端介面，還是 Node.js 服務端都是如此， JavaScript 裡面處理非同步呼叫一直是非常噁心的一件事情。以前只能通過回呼函數，後來漸漸又演化出來很多方案，最後 Promise 以簡單、易用、相容性好取勝，但是仍然有非常多的問題。其實 JavaScript 一直想在語言層面徹底解決這個問題，在 ES6 中就已經支援原生的 Promise ，還引入了 Generator 函數，終於在 ES7 中決定支援 async 和 await 。


基本文法

async/await 究竟是怎麼解決非同步呼叫的寫法呢？簡單來說，就是將非同步作業用同步的寫法來寫。先來看下最基本的文法（ ES7 程式碼片段）：

const f = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
resolve(123);
    }, 2000);
  });
};

const testAsync = async () => {
  const t = await f();
  console.log(t);
};

testAsync();

首先定義了一個函數 f，這個函數返回一個 Promise ，並且會延時 2 秒，resolve 並且傳入值 123 。testAsync 函數在定義時使用了關鍵字 async，然後函數體中配合使用了 await，最後執行 testAsync。整個程式會在 2 秒後輸出 123 ，也就是說 testAsync 中常量 t 取得了 f 中 resolve 的值，並且通過 await 阻塞了後面代碼的執行，直到 f 這個非同步函數執行完。

對比 Promise

僅僅是一個簡單的調用，就已經能夠看出來 async/await 的強大，寫碼時可以非常優雅地處理非同步函數，徹底告別回調惡夢和無數的 then 方法。我們再來看下與 Promise 的對比，同樣的代碼，如果完全使用 Promise 會有什麼問題呢？

const f = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(123);
    }, 2000);
  });
};

const testAsync = () => {
  f().then((t) => {
    console.log(t);
  });
};

testAsync();

從程式碼片段中不難看出 Promise 沒有解決好的事情，比如要有很多的 then 方法，整塊代碼會充滿 Promise 的方法，而不是商務邏輯本身，而且每一個 then 方法內部是一個獨立的範圍，要是想共用資料，就要將部分資料暴露在最外層，在 then 內部賦值一次。雖然如此， Promise 對於非同步作業的封裝還是非常不錯的，所以 async/await 是基於 Promise 的，await 後面是要接收一個 Promise 執行個體。

對比 RxJS

RxJS 也是非常有意思的東西，用來處理非同步作業，它更能處理基於流的資料操作。舉個例子，比如在 Angular2 中 http 請求返回的就是一個 RxJS 構造的 Observable Object ，我們就可以這樣做：

$http.get(url)
  .map(function(value) {
    return value + 1;
  })
  .filter(function(value) {
    return value !== null;
  })
  .forEach(function(value) {
    console.log(value);
  })
  .subscribe(function(value) {
    console.log('do something.');
  }, function(err) {
    console.log(err);
  });

如果是 ES6 代碼可以進一步簡潔：

$http.get(url)
  .map(value => value + 1)
  .filter(value => value !== null)
  .forEach(value => console.log(value))
  .subscribe((value) => {
    console.log('do something.');
  }, (err) => {
    console.log(err);
  });

可以看出 RxJS 對於這類資料可以做一種類似流式的處理，也是非常優雅，而且 RxJS 強大之處在於你還可以對資料做取消、監聽、節流等等的操作，這裡不一一舉例了，感興趣的話可以去看下 RxJS 的 API 。

這裡要說明一下的就是 RxJS 和 async/await 一起用也是可以的， Observable Object 中有 toPromise 方法，可以返回一個 Promise Object ，同樣可以結合 await 使用。當然你也可以只使用 async/await 配合 underscore 或者其他庫，也能實現很優雅的效果。總之， RxJS 與 async/await 不衝突。

異常處理

通過使用 async/await ，我們就可以配合 try/catch 來捕獲非同步作業過程中的問題，包括 Promise 中 reject 的資料。

const f = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      reject(234);
    }, 2000);
  });
};

const testAsync = () => {
  try {
    const t = await f();
    console.log(t);
  } catch (err) {
    console.log(err);
  }
};

testAsync();

程式碼片段中將 f 方法中的 resolve 改為 reject，在 testAsync 中，通過 catch 可以捕獲到 reject 的資料，輸出 err 的值為 234 。try/catch 使用時也要注意範圍和層級。如果 try 範圍內包含多個 await，那麼 catch 會返回第一個 reject 的值或錯誤。

const f1 = () => {
return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      reject(111);
    }, 2000);
  });
};

const f2 = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      reject(222);
    }, 3000);
  });
};

const testAsync = () => {
  try {
    const t1 = await f1();
    console.log(t1);
    const t2 = await f2();
    console.log(t2);
  } catch (err) {
    console.log(err);
  }
};

testAsync();

如程式碼片段所示，testAsync 函數體中 try 有兩個 await 函數，而且都分別 reject，那麼 catch 中僅會觸發 f1 的 reject，輸出的 err 值是 111 。

開始使用

無論是 Web 前端還是 Node.js 服務端，都可以通過先行編譯的手段實現使用 ES6 和 ES7 來寫代碼，目前最流行的方案是通過 Babel 將使用 ES7 、 ES6 寫的代碼編譯為 E6 或 ES5 的代碼來執行。
Node.js 服務端配置

服務端使用 Babel ，最簡單的方式是通過 require hook 。

首先安裝 Babel ：

$ npm install babel-core --save

安裝 async/await 支援：

$ npm install babel-preset-stage-3 --save

在服務端代碼的根目錄中配置 .babelrc 檔案，內容為：

{
  "presets": ["stage-3"]
}

在頂層代碼檔案（ server.js 或 app.js 等）中引入 Babel 模組：

require("babel-core/register");

在這句後面引入的模組，都將會自動通過 babel 編譯，但當前檔案不會被 babel 編譯。另外，需要注意 Node.js 的版本，如果是 4.0 以上的版本則預設支援絕大部分 ES6 ，可以直接啟動。但是如果是 0.12 左右的版本，就需要通過 node — harmory 來啟動才能夠支援。因為 stage-3 模式， Babel 不會編譯基本的 ES6 代碼，環境既然支援又何必要編譯為 ES5 ？這樣做也是為了提高效能和編譯效率。

配置 Web 前端構建

可以通過增加 Gulp 的先行編譯 task 來支援。

首先安裝 gulp-babel 外掛程式：

$ npm install gulp-babel --save-dev

然後編寫配置：

var gulp = require('gulp');
var babel = require('gulp-babel');
gulp.task('babel', function() {
  return gulp.src('src/app.js')
    .pipe(babel())
    .pipe(gulp.dest('dist'));
});

除了 Gulp-babel 外掛程式，也可以使用官方的 Babel-loader 結合 Webpack 或 Browserify 使用。

要注意的是，雖然官方也有純瀏覽器版本的 Babel.js ，但是瀏覽器限制非常多，而且對用戶端效能影響也較大，不推薦使用。

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結語

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