Javascript 中通過 yield 和 promise 使異步變同步

背景

由于最近一段時間一直在用react-native進(jìn)行APP的開發(fā),所以接觸了不少 javascript。

在我們第一次使用react-native + redux + saga開發(fā)的過程中,學(xué)習(xí)、見識到了不少javascript神奇的功能,比如在使用saga的過程中用到了 yield,并且對于其使得異步操作同步化十分好奇,就進(jìn)行了一番探索。

yield簡單介紹

先看一段簡單的代碼

function* gen() {
  yield console.log(1)
  yield console.log(2)
  console.log(3)
}

const g = gen()
g.next()
g.next()
g.next()

輸出如下

1
2
3

函數(shù)gen的聲明使用了function*,使得gen函數(shù)成為一個generator,并且可以在其中里面使用yield關(guān)鍵字,gen()返回一個generator對象,通過next()依次調(diào)用。

在我的理解看來,可以將yield關(guān)鍵字理解為函數(shù)的斷點(diǎn),每次next()就會從上次的斷點(diǎn)(yield)執(zhí)行到下次的斷點(diǎn)(yield),直到函數(shù)結(jié)束退出,于是就產(chǎn)生了上面的結(jié)果。

next() 的返回值

修改一下上面程序的輸出代碼,用來查看一下next()函數(shù)的返回值

const g = gen()
console.log(g.next())
console.log(g.next())
console.log(g.next())

輸出:

1
{ value: undefined, done: false }
2
{ value: undefined, done: false }
3
{ value: undefined, done: true }

可以看到,next()函數(shù)的返回值是一個{value: any, done: boolean}object,value是運(yùn)行到這個斷點(diǎn)的返回值,done表示該函數(shù)是否已經(jīng)執(zhí)行完畢,對next()方法返回值的了解,會有助于我們下面的程序?qū)崿F(xiàn)。

promise 的簡單了解

promise的出現(xiàn),是為了解決javascript中的異步無限回調(diào),一般的使用方法如下:

function delay(ms) {  
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(resolve, ms);
  });
}

console.log(1)
delay(300).then(() => console.log(2))
console.log(3)

輸出:

1
3
2

delay()函數(shù)中使用setTimeout()來模擬一個異步操作,再用promise封裝一下,使得可以使用promisethen()方法來在異步操作完成之后,執(zhí)行特定的代碼。

現(xiàn)在promise的使用已經(jīng)很普遍,javascript標(biāo)準(zhǔn)中的fetch()函數(shù)也是支持promise的回調(diào)機(jī)制,以方便開發(fā)者更容易的處理網(wǎng)絡(luò)請求的異步返回。

異步操作 - 問題的產(chǎn)生

在我們的使用過程中,有類似如下結(jié)構(gòu)的代碼:

function* baum() {
  yield delay(300).then(() => console.log(1))
  yield console.log(2)
  yield delay(300).then(() => console.log(3))
  yield console.log(4)
}

const b = baum()
b.next()
b.next()
b.next()
b.next()

輸出如下:

2
4
1
3

函數(shù)baum()結(jié)構(gòu)表達(dá)的意思是,有一些同步的操作,然后會發(fā)出異步的請求(比如網(wǎng)絡(luò)請求),異步請求結(jié)束后,再執(zhí)行后面的代碼。但是因?yàn)?code>delay()函數(shù)的異步使得13的輸出延遲了,并沒有達(dá)到預(yù)期效果。

可是令人十分費(fèi)解的是,在saga中,這樣的程序結(jié)構(gòu),是會按照順序執(zhí)行的效果呈現(xiàn)出來,即輸出是1,2,3,4,所以一定是saga在對諸如baum()這樣的generator進(jìn)行了一層包裹,使得里面的同步操作可以等待上一個異步promise函數(shù)執(zhí)行完成后再被觸發(fā)。

異步變同步 - 機(jī)械的實(shí)現(xiàn)

為了可以使得代碼的執(zhí)行順序變成函數(shù)里面的書寫順序,我們先看一下baum()函數(shù)每次next()的返回值都是什么,對上一節(jié)的輸出代碼稍作改寫:

const b = baum()
console.log(b.next())

輸出:

{ value: Promise { <pending> }, done: false }
1

上面第一行輸出中的value值,是delay(300).then(() => console.log(1))這段代碼的執(zhí)行結(jié)果,那么我們可知,對于一個promise,它的then()函數(shù)的返回值同樣是一個promise對象。由此來說,只要將同步的next()執(zhí)行,放到它前面異步的promise中的then()函數(shù)里,即可以達(dá)到同步代碼發(fā)生在異步代碼操作之后的效果了。

說起來有點(diǎn)繞,看一下改進(jìn)之后的代碼:

const b = baum()
b.next().value.then(() => {
  b.next()
})

輸出:

1
2

果然!如之前預(yù)料的一樣的執(zhí)行效果,那么把這段代碼補(bǔ)全,即可以達(dá)到順序輸出1,2,3,4的效果了:

const b = baum()
b.next().value.then(() => { // 第一個 delay 函數(shù)返回的 promise
  b.next()
  b.next().value.then(() => { // 第二個 delay 函數(shù)返回的 promise
    b.next()
  })
})

輸出:

1
2
3
4

現(xiàn)在已經(jīng)通過promisethen()方法,做到了異步、同步代碼執(zhí)行時的所見即所得,即程序的輸出順序,是和書寫順序一致的。

那么最后的任務(wù),就是對上面的代碼進(jìn)行封裝,以免去這種手工機(jī)械化的調(diào)用。

異步變同步 - 自動化的實(shí)現(xiàn)

經(jīng)過一番折騰,最后寫出了下面一個函數(shù)himmel()來使得generator中的調(diào)用,無論異步的還是同步的yield操作,都是依照著代碼的書寫順序執(zhí)行的:

function himmel(gen) {
  const item = gen.next()
  if (item.done) {
    return item.value
  }

  const { value, done } = item
  if (value instanceof Promise) {
    value.then((e) => himmel(gen))
  } else {
    himmel(gen)
  }
}

函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是一個遞歸,接收參數(shù)是一個generator實(shí)例,退出條件即為當(dāng)yield結(jié)果中的donetrue的時候。后面的代碼會判斷value是否是一個promise,如果是的話,就在then()方法中遞歸,否則就認(rèn)為是同步代碼,直接遞歸。

測試一下:

himmel(baum())

輸出:

1
2
3
4

結(jié)果也是正確的。

驗(yàn)證以上思路的可行性

yield出現(xiàn)的時候,就隨之出現(xiàn)了一個比較有名的庫叫作 co ,這個庫的作用就是控制同步與異步代碼的執(zhí)行順序,在它的說明中原文是 generator based flow-control。

看過co的實(shí)現(xiàn)代碼之后,發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)上也是這么實(shí)現(xiàn)的。只不過那個庫加上了更多的邊界檢測代碼,做的更加健壯。

至此,就是我對于在javascript中使用yield+promise,從而對同步、異步代碼進(jìn)行流程控制的思考與總結(jié)。

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