掌握 Node.js 中的 async/await（掌握保密知识技能,签订保密）

你会在本文中学到如何使用 async 函数(async/await) 来简化回调，以及基于 Promise 的 Node.js 应用。

异步语言结构已经在其它语言中存在好一阵了，比如 C# 的 async/await，Kotlin 的协程(Coroutine) 以及 Go 中的 Goroutine。随着 Node.js 8 的发布，期待已久的异步函数功能终于来临。

在本教程结束的时候，你应该可以回答下面的问题：

Node.js 中的 async/await 是自发明面包切片以来最美好的事情吗？

Node 中的异步函数是什么鬼？

异步函数声明返回 AsyncFunction 对象。这在某种意义上来说与 Generator 相似——它们的执行可以被中止。唯一的不同之处在于他们异步函数总是返回 Promise 而不是 { value: any, done: Boolean } 对象。实际上，异步函数与你从 co 包中体验到的功能非常相似。

在异步函数中你可以等待(await) 任何 Promise 或捕获其拒绝(reject) 的原因。

因此，如果你有像下面这们用 Promise 实现的逻辑：

〔译者注：文本中的代码都根据译者推荐的格式进行了格式化，这不影响代码的意义〕

function handler(req, res) {

return request("https://user-handler-service")

.catch((err) => {

logger.error("Http error", err);

error.logged = true;

throw err;

})

.then((response) => Mongo.findOne({ user: response.body.user }))

.catch((err) => {

!error.logged && logger.error("Mongo error", err);

error.logged = true;

throw err;

})

.then((document) => executeLogic(req, res, document))

.catch((err) => {

!error.logged && console.error(err);

res.status(500).send();

});

}

你可以使用 async/await 将其修改得更像在编写同步代码：

async function handler(req, res) {

let response;

try {

response = await request("https://user-handler-service");

} catch (err) {

logger.error("Http error", err);

return res.status(500).send();

}

let document;

try {

document = await Mongo.findOne({ user: response.body.user });

} catch (err) {

logger.error("Mongo error", err);

return res.status(500).send();

}

executeLogic(document, req, res);

}

在较旧的 V8 中，如果没有处理拒绝的 Promise，它只是悄悄地被丢弃了。现在至少你会从 Node 中得到一个警告，因此你不必为此担心而去创建一个监听程序。然而，如果你不能处理错误而让应用处于一个未知的状态，那么推荐的做法是让你的应用崩溃掉：

process.on("unhandledRejection", (err) => {

console.error(err);

process.exit(1);

});

使用异步函数的模式

确实有一些案例，如果能像写同步程序一样方便的进行异步操作就好了。使用 Promise 和回调来处理它们会需要复杂的模式或引用其它库。

这里有一些例子，需要在循环中异步获取数据，或使用 if-else 条件。

通过指数补偿进行重试

使用 Promise 实现重试逻辑非常笨拙：

function requestWithRetry(url, retryCount) {

if (retryCount) {

return new Promise((resolve, reject) => {

const timeout = Math.pow(2, retryCount);

setTimeout(() => {

console.log("Waiting", timeout, "ms");

_requestWithRetry(url, retryCount)

.then(resolve)

.catch(reject);

}, timeout);

});

} else {

return _requestWithRetry(url, 0);

}

}

function _requestWithRetry(url, retryCount) {

return request(url, retryCount)

.catch((err) => {

if (err.statusCode && err.statusCode >= 500) {

console.log("Retrying", err.message, retryCount);

return requestWithRetry(url, ++retryCount);

}

throw err;

});

}

requestWithRetry("http://localhost:3000")

.then((res) => {

console.log(res);

})

.catch(err => {

console.error(err);

});

这个代码看着就头痛。我们可以使用 async/await 来重写这段代码，这样的代码会简单得多。

function wait(timeout) {

return new Promise((resolve) => {

setTimeout(() => {

resolve();

}, timeout);

});

}

async function requestWithRetry(url) {

const MAX_RETRIES = 10;

for (let i = 0; i <= MAX_RETRIES; i++) {

try {

return await request(url);

} catch (err) {

const timeout = Math.pow(2, i);

console.log("Waiting", timeout, "ms");

await wait(timeout);

console.log("Retrying", err.message, i);

}

}

}

这样的代码更让人赏心悦目，不是吗？

中间值

这个例子不像之前的例子那么可怕，但是如果你有 3 个异步函数在顺序上存在依赖关系，你恐怕不得不从几个不太好看的解决办法中选择一个。

functionA 返回 Promise，而调用 functionB 需要那个值，然后 functionC 需要从 functionA 和 functionB 的 Promise 中带回来的值。

办法 1： .then 圣诞树

function executeAsyncTask() {

return functionA()

.then((valueA) => {

return functionB(valueA)

.then((valueB) => {

return functionC(valueA, valueB);

});

});

}

在这个办法中，我们通过 3 层代码获得 valueA ，同时从上一个 Promise 获得 valueB 。我们不能让这个圣诞树扁平化，否则就不会形成闭包，在调用 functionC 的时候就拿不到 valueA 。

〔译者注：翻译过程中去掉了一些疑似广告的链接〕

办法 2：移到上层作用域

function executeAsyncTask() {

let valueA;

return functionA()

.then((v) => {

valueA = v;

return functionB(valueA);

})

.then((valueB) => {

return functionC(valueA, valueB);

});

}

在圣诞树中，我们使用了更高导的作用域使 valueA 有效。这里的情况类似，只不过我们现在把 valueA 定义在所有 .then 之外，然后我们可以将第一个 Promise 的确定值赋给它。

这个办法当然有效，即扁平化了 .then 链又保持了正确的语义。然而，它也带来了新的缺陷，比如 valueA 会在函数其它地方使用。我们需要使用两个变量 —— valueA 和 v —— 它们是同一个值。

办法 3：不必要的数组

function executeAsyncTask() {

return functionA()

.then(valueA => {

return Promise.all([valueA, functionB(valueA)]);

})

.then(([valueA, valueB]) => {

return functionC(valueA, valueB);

});

}

把 valueA 与 functionB 产生的 Promise 一起放在数组中，当然是为了使树扁平化。它们可能是完全不同的类型，所以它们根本不应该放在一个数组中的可能性非常大。

办法 4：写一个辅助函数

const converge = (...promises) => (...args) => {

let [head, ...tail] = promises;

if (tail.length) {

return head(...args)

.then((value) => converge(...tail)(...args.concat([value])));

} else {

return head(...args);

}

};

functionA(2)

.then((valueA) => converge(functionB, functionC)(valueA));

你当然可以耍点小聪明，写一个辅助函数来隐藏上下文，但这样的代码会非常难读，对于那些并不精通函数式编程技法的人来说，可能不太容易理解。

使用 async/await 就什么问题都没有了：

async function executeAsyncTask() {

const valueA = await functionA();

const valueB = await functionB(valueA);

return function3(valueA, valueB);

}

使用 async/await 处理多个并行请求

这与前面的例子相似。这里你是想同时执行几个异步任务，并不同的地方使用它们的结果值，使用 async/await 很容易解决：

async function executeParallelAsyncTasks() {

const [valueA, valueB, valueC]

= await Promise.all([

functionA(),

functionB(),

functionC()

]);

doSomethingWith(valueA);

doSomethingElseWith(valueB);

doAnotherThingWith(valueC);

}

正如我们在这个示例中看到的，我们不需要把这些值移到上层作用域，也不需要创建毫无语义的数组来传递这些值。

数组迭代方法

你可以结合异步函数使用 map 、 filter 和 reduce ，不过它们的行为并不直观。猜猜下面的脚本会在控制台打印出什么：

map

function asyncThing(value) {

return new Promise((resolve, reject) => {

setTimeout(() => resolve(value), 100);

});

}

async function main() {

return [1, 2, 3, 4].map(async (value) => {

const v = await asyncThing(value);

return v * 2;

});

}

main()

.then(v => console.log(v))

.catch(err => console.error(err));

filter

function asyncThing(value) {

return new Promise((resolve, reject) => {

setTimeout(() => resolve(value), 100);

});

}

async function main() {

return [1, 2, 3, 4].filter(async (value) => {

const v = await asyncThing(value);

return v % 2 === 0;

});

}

main()

.then(v => console.log(v))

.catch(err => console.error(err));

reduce

function asyncThing(value) {

return new Promise((resolve, reject) => {

setTimeout(() => resolve(value), 100);

});

}

async function main() {

return [1, 2, 3, 4].reduce(async (acc, value) => {

return await acc + await asyncThing(value);

}, Promise.resolve(0));

}

main()

.then(v => console.log(v))

.catch(err => console.error(err));

答案：

[ Promise { }, Promise { }, Promise { }, Promise { } ]

[ 1, 2, 3, 4 ]

10

如果你记录 map 迭代过程中的返回值，你会看到我们期望的数组： [ 2, 4, 6, 8 ] 。唯一的问题在于，每个都被 AsyncFunction 封装成了 Promise。

因此，如果你想得到正确的值，就需要用 Promise.all 对返回的数组进行解封。

main()

.then(v => Promise.all(v))

.then(v => console.log(v))

.catch(err => console.error(err));

本来，你应该先等待 Promise 确定值，然后映射值：

function main() {

return Promise.all([1, 2, 3, 4]

.map((value) => asyncThing(value)));

}

main()

.then(values => values.map((value) => value * 2))

.then(v => console.log(v))

.catch(err => console.error(err));

这样看起来简单一些，不是吗？

如果在一个长时间运行的异步任务中，需要迭代一些一些长时间运行的同步逻辑，那么 async/await 仍然会非常有用。

这样一来，只要有一个值你就可以开始计算 —— 不必等到所有 Promise 都解决了才开始计算。即使结果仍然被封装在 Promise 中，它们仍然比顺序执行快得多。

filter 呢？很明显没对...

很好，你猜到了：虽然返回值是 [ false, true, false, true ] ，但它们被封装成 Promise，所以会从原来的数组取回所有值〔译者注：因为 Promise 对象会被判为 true 〕。很不幸，要修正这个错误，就需要要确定所有值，然后再过滤。

〔译者注：译者饶有兴趣的来补充了一个实现，貌似不简单〕

// 译者补充的实现 (只修改了 main 函数)

async function main() {

const promises = [1, 2, 3, 4]

.map(async value => {

const v = await asyncThing(value);

return {

value: value,

predicate: v % 2 === 0

};

});

return (await Promise.all(promises))

.filter(m => m.predicate)

.map(m => m.value);

}

归约(reduce)相当直接。但要记住，你需要用 Promise.resolve 封装初始值，返回的积累值也会被封装，需要等待( await )。

如果你希望使用函数式编程模式， async/await 可能不适合你。

.. 因为它的意图明确地用于命令式编程模式。

为了让 .then 链看起来更纯粹，你可以使用 Ramda 的 pipeP 和 composeP 函数.

重写基于回调的 Node.js 应用程序

异步函数默认返回 Promise ，所以你可以重写基于回调的函数，让它们使用 Promise，然后等待( await ) 解决。你可以使用 Node.js 的 util.promisify 函数将基于回调的函数转换为基于 Promise 的函数。

重写基于 Promise 的应用程序

简单的 .then 链可以直接升级，所以你立刻就能使用 async/await 。

function asyncTask() {

return functionA()

.then((valueA) => functionB(valueA))

.then((valueB) => functionC(valueB))

.then((valueC) => functionD(valueC))

.catch((err) => logger.error(err));

}

可以改为

async function asyncTask() {

try {

const valueA = await functionA();

const valueB = await functionB(valueA);

const valueC = await functionC(valueB);

return await functionD(valueC);

} catch (err) {

logger.error(err);

}

}

使用 async/await 重写 Node.js 应用

如果你喜欢经典的 if-else 条件和 for/while 循环，

如果你认同 try-catch 块处理错误的方式，

你会很愉快的使用 async/await 来改写服务。

正如我们看到的那样，它可以让某些模式更容易编写也更容易阅读，所以它肯定在某些情况下比 Promise.then() 链更合适。然而，如果你陷入了过去几年的函数式编程热，你可能想忽略这一语言特性。

那么你们都在想什么呢？ async/await 是发明面包切片之后最好的事情，还是像 es2015 的 class 一样有争议呢？

你是否已经在生产中使用 async/await ，或者准备坚决不会碰它？ 让我们在下面的评论中讨论吧。

来自：http://zcfy.cc/article/mastering-async-await-in-node-js-risingstack-4102.html

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