async 函數(shù)

含義

ES2017 標準引入了 async 函數(shù)，使得異步操作變得更加方便。

async函數(shù)對 Generator 函數(shù)的改進，體現(xiàn)在以下四點。

（1）內置執(zhí)行器。

Generator 函數(shù)的執(zhí)行必須靠執(zhí)行器，所以才有了co模塊，而async函數(shù)自帶執(zhí)行器。也就是說，async函數(shù)的執(zhí)行，與普通函數(shù)一模一樣，只要一行。

（2）更好的語義

async和await，比起星號和yield，語義更清楚了。async表示函數(shù)里有異步操作，await表示緊跟在后面的表達式需要等待結果。

（3）更廣的適用性。

co模塊約定，yield命令后面只能是 Thunk 函數(shù)或 Promise 對象，而async函數(shù)的await命令后面，可以是 Promise 對象和原始類型的值（數(shù)值、字符串和布爾值，但這時會自動轉成立即 resolved 的 Promise 對象）。

（4）返回值是 Promise。

async函數(shù)的返回值是 Promise 對象，這比 Generator 函數(shù)的返回值是 Iterator 對象方便多了。你可以用then方法指定下一步的操作。

進一步說，async函數(shù)完全可以看作多個異步操作，包裝成的一個 Promise 對象，而await命令就是內部then命令的語法糖。

基本用法

async函數(shù)返回一個 Promise 對象，可以使用then方法添加回調函數(shù)。當函數(shù)執(zhí)行的時候，一旦遇到await就會先返回，等到異步操作完成，再接著執(zhí)行函數(shù)體內后面的語句。

返回 Promise 對象

async函數(shù)返回一個 Promise 對象。

async函數(shù)內部return語句返回的值，會成為then方法回調函數(shù)的參數(shù)

async function f() {
  return 'hello world';
}

f().then(v => console.log(v))
// "hello world"

上面代碼中，函數(shù)f內部return命令返回的值，會被then方法回調函數(shù)接收到。

async函數(shù)內部拋出錯誤，會導致返回的 Promise 對象變?yōu)?code>reject狀態(tài)。拋出的錯誤對象會被catch方法回調函數(shù)接收到。

Promise 對象的狀態(tài)變化

async函數(shù)返回的 Promise 對象，必須等到內部所有await命令后面的 Promise 對象執(zhí)行完，才會發(fā)生狀態(tài)改變，除非遇到return語句或者拋出錯誤。也就是說，只有async函數(shù)內部的異步操作執(zhí)行完，才會執(zhí)行then方法指定的回調函數(shù)。

await 命令

正常情況下，await命令后面是一個 Promise 對象，返回該對象的結果。如果不是 Promise 對象，就直接返回對應的值。

另一種情況是，await命令后面是一個thenable對象（即定義then方法的對象），那么await會將其等同于 Promise 對象。

有時，我們希望即使前一個異步操作失敗，也不要中斷后面的異步操作。這時可以將第一個await放在try...catch結構里面，這樣不管這個異步操作是否成功，第二個await都會執(zhí)行。

錯誤處理

如果await后面的異步操作出錯，那么等同于async函數(shù)返回的 Promise 對象被reject。防止出錯的方法，也是將其放在try...catch代碼塊之中。

async 函數(shù)的實現(xiàn)原理

async 函數(shù)的實現(xiàn)原理，就是將 Generator 函數(shù)和自動執(zhí)行器，包裝在一個函數(shù)里。

Promise 的含義

Promise 是異步編程的一種解決方案，比傳統(tǒng)的解決方案——回調函數(shù)和事件——更合理和更強大。它由社區(qū)最早提出和實現(xiàn)，ES6 將其寫進了語言標準，統(tǒng)一了用法，原生提供了Promise對象。

所謂Promise，簡單說就是一個容器，里面保存著某個未來才會結束的事件（通常是一個異步操作）的結果。從語法上說，Promise 是一個對象，從它可以獲取異步操作的消息。Promise 提供統(tǒng)一的 API，各種異步操作都可以用同樣的方法進行處理。

Promise對象有以下兩個特點。

（1）對象的狀態(tài)不受外界影響。Promise對象代表一個異步操作，有三種狀態(tài)：pending（進行中）、fulfilled（已成功）和rejected（已失敗）。只有異步操作的結果，可以決定當前是哪一種狀態(tài)，任何其他操作都無法改變這個狀態(tài)。這也是Promise這個名字的由來，它的英語意思就是“承諾”，表示其他手段無法改變。

（2）一旦狀態(tài)改變，就不會再變，任何時候都可以得到這個結果。Promise對象的狀態(tài)改變，只有兩種可能：從pending變?yōu)?code>fulfilled和從pending變?yōu)?code>rejected。只要這兩種情況發(fā)生，狀態(tài)就凝固了，不會再變了，會一直保持這個結果，這時就稱為 resolved（已定型）。如果改變已經(jīng)發(fā)生了，你再對Promise對象添加回調函數(shù)，也會立即得到這個結果。這與事件（Event）完全不同，事件的特點是，如果你錯過了它，再去監(jiān)聽，是得不到結果的。

注意，為了行文方便，本章后面的resolved統(tǒng)一只指fulfilled狀態(tài)，不包含rejected狀態(tài)。

有了Promise對象，就可以將異步操作以同步操作的流程表達出來，避免了層層嵌套的回調函數(shù)。此外，Promise對象提供統(tǒng)一的接口，使得控制異步操作更加容易。

Promise也有一些缺點。首先，無法取消Promise，一旦新建它就會立即執(zhí)行，無法中途取消。其次，如果不設置回調函數(shù)，Promise內部拋出的錯誤，不會反應到外部。第三，當處于pending狀態(tài)時，無法得知目前進展到哪一個階段（剛剛開始還是即將完成）。

基本用法

ES6 規(guī)定，Promise對象是一個構造函數(shù)，用來生成Promise實例。

下面代碼創(chuàng)造了一個Promise實例。

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  // ... some code

  if (/* 異步操作成功 */){
    resolve(value);
  } else {
    reject(error);
  }
});

Promise構造函數(shù)接受一個函數(shù)作為參數(shù)，該函數(shù)的兩個參數(shù)分別是resolve和reject。它們是兩個函數(shù)，由 JavaScript 引擎提供，不用自己部署。

resolve函數(shù)的作用是，將Promise對象的狀態(tài)從“未完成”變?yōu)椤俺晒Α保磸?pending 變?yōu)?resolved），在異步操作成功時調用，并將異步操作的結果，作為參數(shù)傳遞出去；reject函數(shù)的作用是，將Promise對象的狀態(tài)從“未完成”變?yōu)椤笆　保磸?pending 變?yōu)?rejected），在異步操作失敗時調用，并將異步操作報出的錯誤，作為參數(shù)傳遞出去。

Promise實例生成以后，可以用then方法分別指定resolved狀態(tài)和rejected狀態(tài)的回調函數(shù)。

promise.then(function(value) {
  // success
}, function(error) {
  // failure
});

then方法可以接受兩個回調函數(shù)作為參數(shù)。第一個回調函數(shù)是Promise對象的狀態(tài)變?yōu)?code>resolved時調用，第二個回調函數(shù)是Promise對象的狀態(tài)變?yōu)?code>rejected時調用。其中，第二個函數(shù)是可選的，不一定要提供。這兩個函數(shù)都接受Promise對象傳出的值作為參數(shù)。

下面是一個Promise對象的簡單例子。

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

timeout(100).then((value) => {
  console.log(value);
});

上面代碼中，timeout方法返回一個Promise實例，表示一段時間以后才會發(fā)生的結果。過了指定的時間（ms參數(shù)）以后，Promise實例的狀態(tài)變?yōu)?code>resolved，就會觸發(fā)then方法綁定的回調函數(shù)。

Promise 新建后就會立即執(zhí)行。

let promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  console.log('Promise');
  resolve();
});

promise.then(function() {
  console.log('resolved.');
});

console.log('Hi!');

// Promise
// Hi!
// resolved

上面代碼中，Promise 新建后立即執(zhí)行，所以首先輸出的是Promise。然后，then方法指定的回調函數(shù)，將在當前腳本所有同步任務執(zhí)行完才會執(zhí)行，所以resolved最后輸出。

new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1);
  console.log(2);
}).then(r => {
  console.log(r);
});
// 2
// 1

上面代碼中，調用resolve(1)以后，后面的console.log(2)還是會執(zhí)行，并且會首先打印出來。這是因為立即 resolved 的 Promise 是在本輪事件循環(huán)的末尾執(zhí)行，總是晚于本輪循環(huán)的同步任務。

一般來說，調用resolve或reject以后，Promise 的使命就完成了，后繼操作應該放到then方法里面，而不應該直接寫在resolve或reject的后面。所以，最好在它們前面加上return語句，這樣就不會有意外。

new Promise((resolve, reject) => {
  return resolve(1);
  // 后面的語句不會執(zhí)行
  console.log(2);
})

Promise.prototype.then()

Promise 實例具有then方法，也就是說，then方法是定義在原型對象Promise.prototype上的。它的作用是為 Promise 實例添加狀態(tài)改變時的回調函數(shù)。前面說過，then方法的第一個參數(shù)是resolved狀態(tài)的回調函數(shù)，第二個參數(shù)（可選）是rejected狀態(tài)的回調函數(shù)。

then方法返回的是一個新的Promise實例（注意，不是原來那個Promise實例）。因此可以采用鏈式寫法，即then方法后面再調用另一個then方法。

getJSON("/posts.json").then(function(json) {
  return json.post;
}).then(function(post) {
  // ...
});

上面的代碼使用then方法，依次指定了兩個回調函數(shù)。第一個回調函數(shù)完成以后，會將返回結果作為參數(shù)，傳入第二個回調函數(shù)。

Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.catch方法是.then(null, rejection)或.then(undefined, rejection)的別名，用于指定發(fā)生錯誤時的回調函數(shù)。

getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
  // ...
}).catch(function(error) {
  // 處理 getJSON 和 前一個回調函數(shù)運行時發(fā)生的錯誤
  console.log('發(fā)生錯誤！', error);
});

上面代碼中，getJSON方法返回一個 Promise 對象，如果該對象狀態(tài)變?yōu)?code>resolved，則會調用then方法指定的回調函數(shù)；如果異步操作拋出錯誤，狀態(tài)就會變?yōu)?code>rejected，就會調用catch方法指定的回調函數(shù)，處理這個錯誤。另外，then方法指定的回調函數(shù)，如果運行中拋出錯誤，也會被catch方法捕獲。

Promise.prototype.finally()

finally方法用于指定不管 Promise 對象最后狀態(tài)如何，都會執(zhí)行的操作。該方法是 ES2018 引入標準的。

promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});

上面代碼中，不管promise最后的狀態(tài)，在執(zhí)行完then或catch指定的回調函數(shù)以后，都會執(zhí)行finally方法指定的回調函數(shù)。

Promise.all()

Promise.all()方法用于將多個 Promise 實例，包裝成一個新的 Promise 實例。

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);

上面代碼中，Promise.all()方法接受一個數(shù)組作為參數(shù)，p1、p2、p3都是 Promise 實例，如果不是，就會先調用下面講到的Promise.resolve方法，將參數(shù)轉為 Promise 實例，再進一步處理。另外，Promise.all()方法的參數(shù)可以不是數(shù)組，但必須具有 Iterator 接口，且返回的每個成員都是 Promise 實例。

p的狀態(tài)由p1、p2、p3決定，分成兩種情況。

（1）只有p1、p2、p3的狀態(tài)都變成fulfilled，p的狀態(tài)才會變成fulfilled，此時p1、p2、p3的返回值組成一個數(shù)組，傳遞給p的回調函數(shù)。

（2）只要p1、p2、p3之中有一個被rejected，p的狀態(tài)就變成rejected，此時第一個被reject的實例的返回值，會傳遞給p的回調函數(shù)。

Promise.race()

Promise.race()方法同樣是將多個 Promise 實例，包裝成一個新的 Promise 實例。

const p = Promise.race([p1, p2, p3]);

上面代碼中，只要p1、p2、p3之中有一個實例率先改變狀態(tài)，p的狀態(tài)就跟著改變。那個率先改變的 Promise 實例的返回值，就傳遞給p的回調函數(shù)。

Promise.race()方法的參數(shù)與Promise.all()方法一樣，如果不是 Promise 實例，就會先調用下面講到的Promise.resolve()方法，將參數(shù)轉為 Promise 實例，再進一步處理。

下面是一個例子，如果指定時間內沒有獲得結果，就將 Promise 的狀態(tài)變

Promise.allSettled()

Promise.allSettled()方法接受一組 Promise 實例作為參數(shù)，包裝成一個新的 Promise 實例。只有等到所有這些參數(shù)實例都返回結果，不管是fulfilled還是rejected，包裝實例才會結束。該方法由 ES2020 引入。

const promises = [
  fetch('/api-1'),
  fetch('/api-2'),
  fetch('/api-3'),
];

await Promise.allSettled(promises);
removeLoadingIndicator();

上面代碼對服務器發(fā)出三個請求，等到三個請求都結束，不管請求成功還是失敗，加載的滾動圖標就會消失。
該方法返回的新的 Promise 實例，一旦結束，狀態(tài)總是fulfilled，不會變成rejected。狀態(tài)變成fulfilled后，Promise 的監(jiān)聽函數(shù)接收到的參數(shù)是一個數(shù)組，每個成員對應一個傳入Promise.allSettled()的 Promise 實例。

Promise.any()

Promise.any()方法接受一組 Promise 實例作為參數(shù)，包裝成一個新的 Promise 實例。只要參數(shù)實例有一個變成fulfilled狀態(tài)，包裝實例就會變成fulfilled狀態(tài)；如果所有參數(shù)實例都變成rejected狀態(tài)，包裝實例就會變成rejected狀態(tài)。該方法目前是一個第三階段的提案。

Promise.any()跟Promise.race()方法很像，只有一點不同，就是不會因為某個 Promise 變成rejected狀態(tài)而結束。

const promises = [
  fetch('/endpoint-a').then(() => 'a'),
  fetch('/endpoint-b').then(() => 'b'),
  fetch('/endpoint-c').then(() => 'c'),
];
try {
  const first = await Promise.any(promises);
  console.log(first);
} catch (error) {
  console.log(error);
}

上面代碼中，Promise.any()方法的參數(shù)數(shù)組包含三個 Promise 操作。其中只要有一個變成fulfilled，Promise.any()返回的 Promise 對象就變成fulfilled。如果所有三個操作都變成rejected，那么就會await命令就會拋出錯誤。

Promise.any()拋出的錯誤，不是一個一般的錯誤，而是一個 AggregateError 實例。它相當于一個數(shù)組，每個成員對應一個被rejected的操作所拋出的錯誤。

Promise.resolve()

有時需要將現(xiàn)有對象轉為 Promise 對象，Promise.resolve()方法就起到這個作用。

const jsPromise = Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'));

上面代碼將 jQuery 生成的deferred對象，轉為一個新的 Promise 對象。
Promise.resolve()等價于下面的寫法。

Promise.resolve('foo')
// 等價于
new Promise(resolve => resolve('foo'))

Promise.resolve方法的參數(shù)分成四種情況。

（1）參數(shù)是一個 Promise 實例

如果參數(shù)是 Promise 實例，那么Promise.resolve將不做任何修改、原封不動地返回這個實例。

（2）參數(shù)是一個thenable對象

thenable對象指的是具有then方法的對象，比如下面這個對象。

let thenable = {
  then: function(resolve, reject) {
    resolve(42);
  }
};

Promise.resolve方法會將這個對象轉為 Promise 對象，然后就立即執(zhí)行thenable對象的then方法。

（3）參數(shù)不是具有then方法的對象，或根本就不是對象

如果參數(shù)是一個原始值，或者是一個不具有then方法的對象，則Promise.resolve方法返回一個新的 Promise 對象，狀態(tài)為resolved。

const p = Promise.resolve('Hello');

p.then(function (s){
  console.log(s)
});
// Hello

上面代碼生成一個新的 Promise 對象的實例p。由于字符串Hello不屬于異步操作（判斷方法是字符串對象不具有 then 方法），返回 Promise 實例的狀態(tài)從一生成就是resolved，所以回調函數(shù)會立即執(zhí)行。Promise.resolve方法的參數(shù)，會同時傳給回調函數(shù)。

（4）不帶有任何參數(shù)

Promise.resolve()方法允許調用時不帶參數(shù)，直接返回一個resolved狀態(tài)的 Promise 對象。

所以，如果希望得到一個 Promise 對象，比較方便的方法就是直接調用Promise.resolve()方法。

Promise.reject()

Promise.reject(reason)方法也會返回一個新的 Promise 實例，該實例的狀態(tài)為rejected。

const p = Promise.reject('出錯了');
// 等同于
const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出錯了'))

p.then(null, function (s) {
  console.log(s)
});
// 出錯了

上面代碼生成一個 Promise 對象的實例p，狀態(tài)為rejected，回調函數(shù)會立即執(zhí)行。

注意，Promise.reject()方法的參數(shù)，會原封不動地作為reject的理由，變成后續(xù)方法的參數(shù)。這一點與Promise.resolve方法不一致。

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學習Async和Promise

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async 函數(shù)

含義

基本用法

返回 Promise 對象

Promise 對象的狀態(tài)變化

await 命令

錯誤處理

async 函數(shù)的實現(xiàn)原理

Promise 的含義

基本用法

Promise.prototype.then()

Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.finally()

Promise.all()

Promise.race()

Promise.allSettled()

Promise.any()

Promise.resolve()

Promise.reject()

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含義

基本用法

返回 Promise 對象

Promise 對象的狀態(tài)變化

await 命令

錯誤處理

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Promise 的含義

基本用法

Promise.prototype.then()

Promise.prototype.catch()

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