本文是
RJIterator作者@rkui对RJIterator实现的详细总结。分析了ES7中async/await的实现原理，并依此详细说明了在iOS中实现async/await的思路。具体的实现细节有很多值得借鉴的地方，欢迎大家一起讨论，也一起来完善这个优秀的作品。
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async/await 是 ES7 提出的异步解决方案。对比回调链和 Promise.then 链的异步编程模式，基于 async/await 我们可以以同步风格编写异步代码，程序逻辑清晰明了。
如顺序读取三个文件:
function readFile(name) {
return new Promise((resolve, reject) => {
//异步读取文件
fs.readFile(name, (err, data) => {
if (err) reject(err);
else resolve(data);
});
});
}
async function read3Files() {
try {
//读取第1个文件
let data1 = await readFile('file1.txt');
//读取第2个文件
let data2 = await readFile('file2.txt');
//读取第3个文件
let data3 = await readFile('file3x.txt');
//3个文件读取完毕
} catch (error) {
//读取出错
}
}
读取文件本身是异步操作，而在要求顺序读取的前提下，基于 callback 实现将造成很深的回调嵌套:
function readFile(name, callback) {
//异步读取文件
fs.readFile(name, (err, data) => {
callback(err, data);
});
}
function read3Files() {
//读取第1个文件
readFile('file1.txt', (err, data) => {
//读取第2个文件
readFile('file2.txt', (err, data) => {
//读取第3个文件
readFile('file3.txt', (err, data) => {
//3个文件读取完毕
});
});
});
}
基于 Promise.then 链需要将逻辑分散在过多的代码块:
function readFile(name) {
return new Promise((resolve, reject) => {
//异步读取文件
fs.readFile(name, (err, data) => {
if (err) reject(err);
else resolve(data);
});
});
}
function read3Files() {
//读取第1个文件
readFile('file1.txt')
.then(data => {
//读取第2个文件
return readFile('file2.txt');
})
.then(data => {
//读取第3个文件
return readFile('file3.txt');
})
.then(data => {
//3个文件读取完毕
})
.catch(error => {
//读取出错
});
}
对比可见，aync/await 模式的优雅与简洁。接触完毕后，深感如果在 iOS 项目中也能像 JS 这般编写异步代码也是极好。经过研究发现要在 iOS 平台实现这些特性其实并不是很困难，因此本文主旨便是描述 async/await在 iOS 平台的一次实现过程，并给出了一个成果项目。
暂时继续讨论JavaScript
生成器与迭代器
要明白 async/await 的机制及运用，需从生成器与迭代器逐步说起。在 ES6 中，生成器是一个函数，和普通函数的有以下几个区别：
- 生成器函数
function关键字后多了个*:
function *numbers() {}
- 生成器函数内可以
yield语法多次返回值
function *numbers() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
- 直接调用生成器函数得到的是一个迭代器，通过迭代器的
next方法控制生成器的执行:
let iterator = numbers();
let result = iterator.next();
每一次 next 调用将得到结果 result，result 对象包含两个属性：value 和 done。value 表示此次迭代得到的结果值，done 表示是否迭代结束。比如：
function *numbers() {
yield 1;
yield 2;
yield 3;
}
let iterator = numbers();
//第1次迭代
let result = iterator.next();
console.log(result);
//输出 => { value: 1, done: false }
//第2次迭代
result = iterator.next();
console.log(result);
//输出 => { value: 2, done: false }
//第3次迭代
result = iterator.next();
console.log(result);
//输出 => { value: 3, done: false }
//第4次迭代
result = iterator.next();
console.log(result);
//输出 => { value: undefined, done: true }
第 1 次调用 next，生成器 numbers 开始执行。执行到第一个 yield 语句时，numbers 将中断，并将结果值 1 返回给迭代器。由于 numbers 并没有执行完，所以 done 为 false。
第 2 次调用 next，生成器 numbers 从上次中断的位置恢复执行，继续执行到下一个 yield 语句时，numbers 再次中断，并将结果值 2 返回给迭代器，由于 numbers 并没有执行完，所以 done 为 false 。
第 3 次调用 next，生成器 numbers 从上次中断的位置恢复执行，继续执行到下一个 yield 语句时，numbers 再次中断，并将结果值 3 返回给迭代器，由于 numbers 并没有执行完，所以 done 为 false。
第 4 次调用 next，生成器 numbers 从上次中断的位置恢复执行，此时已是函数尾，numbers 将直接 return，由于 numbers 已经执行完成，所以 done 为 true。由于 numbers 并没有显式地返回任何值，因此此次迭代 value 为 undefined.
到此迭代结束，此后通过此迭代器的 next 方法，都将得到相同的结果 { value: undefined, done: true }。
- 通过迭代器可向生成器内部传值
function *hello() {
let age = yield 'want age';
let name = yield 'want name';
console.log(`Hello, my age: ${age}, name:${name}`);
}
let iterator = hello();
创建迭代器并开始如下迭代过程：
- 第 1 次迭代，生成器开始执行，到达第一个
yield语句时，返回value = want age, done = false给迭代器, 并中断。
let result = iterator.next();
console.log(result);
//输出 => { value: 'want age', done: false }
- 第 2 次迭代，给
next传参28，生成器从上次中断的地方恢复执行，并将28作为苏醒后yield的内部返回值赋给age；然后生成器继续执行，再次遇到yield，返回value = want name, done = false给迭代器，并中断。
result = iterator.next(28);
console.log(result);
//输出 => { value: 'want name', done: false }
- 第 3 次迭代，给
next传参'LiLei'，生成器从上次中断的地方恢复执行，并将'LiLei'作为苏醒后yield的内部返回值赋给name；然后生成器继续执行，打印log。
Hello, my age: 28, name:LiLei
然后到达函数尾，彻底结束生成器，并返回 value = undefined, done = true 给迭代器。
result = iterator.next('LiLei');
console.log(result);
//输出 => { value: undefined, done: true }
可见通过迭代器可与生成器“互相交换数据”，生成器通过
yield返回数据 A 给迭代器并中断，而通过迭代器又可以把数据 B 传给生成器并让yield语句苏醒后以 B 作为右值。这个特性是下一步"改进异步编程"的重要基础。
至此已基本了解了生成器与迭代器的语法与运用，总结起来:
- 生成器是一个函数，直接调用得到其对应的迭代器，用以控制生成器的逐步执行；
- 生成器内部通过
yield语法向迭代器返回值，而且可以多次返回，并多次恢复执行，有别于传统函数"返回便消亡"的特点； - 可以通过迭代器向生成器内部传值，传入的值将作为本次生成器 yield 语句苏醒后的右值；
通过生成器与迭代器改进异步编程
回想本文开头提到的读取文件例子，如果以 callback 模式编写：
function readFile(name, callback) {
//异步读取文件
fs.readFile(name, (err, data) => {
callback(err, data);
});
}
function read3Files() {
//读取第1个文件
readFile('file1.txt', (err, data) => {
//读取第2个文件
readFile('file2.txt', (err, data) => {
//读取第3个文件
readFile('file3.txt', (err, data) => {
//3个文件读取完毕
});
});
});
}
基于前面起到的"通过迭代器与生成器交换数据"的特性，拓展出新思路：
- 把读取文件这个动作封装为一个异步操作，通过
callback输出结果:err和data； - 把
read3Files改变为生成器，内部通过yield返回异步操作给执行器(执行器第3步描述)； - 执行器通过迭代器接收
read3Files返回的异步操作，拿到异步操作后，发起该异步操作，得到结果后再其“交换”给生成器read3Files内的yield
即:
function readFile(name) {
//返回一个闭包作为异步操作
return function(callback) {
fs.readFile(name, (err, data) => {
callback(err, data);
});
};
}
//执行器
function executor(generator) {
//创建迭代器
let iterator = generator();
//开始第一次迭代
let result = iterator.next();
let nextStep = function() {
//迭代还没结束
if (!result.done) {
//从生成器拿到的是一个异步操作
if (typeof result.value === "function") {
//发起异步操作
result.value((err, data) => {
if(err) {
//在生成器内部引发异常
iterator.throw(err);
}
else {
//得到结果值,传给生成器
result = iterator.next(data);
//继续下一步迭代
nextStep();
}
});
}
//从生成器拿到的是一个普通对象
else {
//什么都不做，直接传回给生成器
result = iterator.next(result.value);
//继续下一步迭代
nextStep();
}
}
};
//开始后续迭代
nextStep();
}
而 read3Files 改进为:
executor(function *() {
try {
//读取第1个文件
let data1 = yield readFile('file1.txt');
//读取第2个文件
let data2 = yield readFile('file2x.txt');
//读取第3个文件
let data3 = yield readFile('file3.txt');
} catch (e) {
//读取出错
}
});
此时已经把 callback 模式改进为同步模式。
暂且把传给执行器的生成器函数叫做"异步函数"，执行过程总结起来就是:
异步函数但凡遇到异步操作，就通过 yield 交给执行器；执行器但凡拿到异步操作，就发起该操作，拿到实际结果后再将其交换给异步函数。那么在异步函数内，就可以同步风格编写异步代码，因为有了执行器在背后运作，异步函数内的 yield 就具有了“你给我异步操作，我还你实际结果”的能力。
Promoise 同样可作为异步操作：
function readFile(name) {
//返回一个Promise作为异步操作
return new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile(name, (err, data) => {
if (err) reject(err);
else resolve(data);
});
});
}
在执行器中新增识别 Promise 的代码：
function executor(generator) {
//创建迭代器
let iterator = generator();
//开始第一次迭代
let result = iterator.next();
let nextStep = function() {
//迭代还没结束
if (!result.done) {
if (typeof result.value === "function") {
....
}
//从生成器拿到的是一个Promise异步操作
else if (result.value instanceof Promise) {
//执行该Promise
result.value.then(data => {
//得到结果值,传给生成器
result = iterator.next(data);
//继续下一步迭代
nextStep();
}).catch(err => {
//在生成器内部引发异常
iterator.throw(err);
});
}
else {
...
}
}
};
...
}
到此已经成功把异步编程化为同步风格，但或许有个疑问：这个例子倒是化异步为同步风格了，但是那个执行器 executor 看起来好大一坨，并不优雅。实际上执行器当然是复用的，不用每次都实现执行器。
async/await语法糖
到了 ES7，async/await 终于出来。async/await 是上述执行器，生成器模式的语法糖，运用 async/await ，再也不需要每次都定义生成器作为异步函数，然后显式传给执行器，只要简单在函数定义前增加 async，表示这是一个异步函数，内部将用 await 来等待异步结果：
async function foo() {
let value = await 异步操作;
let value = await 异步操作;
let value = await 异步操作;
let value = await 异步操作;
}
如读取文件例子：
async function read3Files() {
//读取第1个文件
let data1 = await readFile('file1.txt');
//读取第2个文件
let data2 = await readFile('file2.txt');
//读取第3个文件
let data3 = await readFile('file3x.txt');
//3个文件读取完毕
}
然后直接调用即可:
read3Files();
async 表示该函数内部包含异步操作，需要把它交给内置执行器;
await 表示等待异步操作的实际结果。
至此，JS 下 async/await 的来龙去脉已基本描述完毕。
回到iOS
光描述 JS 生成器，迭代器，async/await 就花了大量篇幅，因为在 iOS 上将以它们的 JS 特性为目标，最终实现 OC 版的迭代器，生成器，async/await。
类型定义
暂时无需在意怎么实现，既然是以前面描述的特性为目标，则可以根据其特性先做如下定义:
先定义 yield 如下:
id yield(id value);
yield 接受一个对象 value 作为返回给迭代器的值，同时返回一个迭代器设置的新值或者原本值 value。
每次迭代的 Result：
@interface Result: NSObject
@property (nonatomic, strong, readonly) id value;
@property (nonatomic, readonly) BOOL done;
@end
value 表示迭代的结果，为 yield 返回的对象，或者nil。done 指示是否迭代结束。
根据前面描述的生成器特性，那么在 OC 里，生成器首先应该是一个 C函数/OC方法/block，且内部通过调用 yield 来返回结果给迭代器：
void generator() {
yield(value);
yield(value);
}
- (void)generator {
yield(value);
yield(value);
}
^{
yield(value);
yield(value);
}
实际上不论是 OC 方法，还是 block，底层调用时都与调用 C 函数无异。
只是调用
block会默认以block结构体地址作为第一个隐含参数；调用方法会以对象自身self，和选择器_cmd作为前两个隐含参数
所以只要实现了 C 函数版生成器，其实现机制将也无缝适用于 OC 方法，block。
迭代器定义:
@interface Iterator : NSObject
{
void (*_func)(void);
}
- (id)initWithFunc:(void (*)(void))func;
- (Result *)next;
- (Result *)next:(id)value;
@end
迭代器的创建无法做到像 JS 一样直接调用生成器即可创建，需要显式创建：
void generator() {
yield(value);
yield(value);
}
Iterator *iterator = [[Iterator alloc] initWithFunc: generator];
然后就可以像 JS 一样调用 next 来进行迭代：
Result *result = iterator.next;
//迭代并传值
Result *result = [iterator next: value];
实现生成器与迭代器
根据需求，yield 调用会中断当前执行流，并期望将来能够从中断处继续恢复执行，那么必定要在触发中断时保存现场，包括：
- 当前指令地址
- 当前寄存器信息，包括当前栈帧栈顶
而且中断后到恢复的这段时间内，应当确保
yield以及生成器generator的栈帧不会被销毁。
而恢复执行的过程是保存现场的逆过程，即恢复相关寄存器，并跳转到保存的指令地址处继续执行。
上述过程描述起来看似简单，但是如果要自己写汇编代码去保存与恢复现场，并适配各种平台，要保证稳定性还是很难的，好在有C标准库提供的现成利器：setjmp/longjmp。
setjmp/longjmp 可以实现跨函数的远程跳转，对比 goto 只能实现函数内跳转，setjmp/longjmp 实现远程跳转基于的就是保存现场与恢复现场的机制，非常符合此处的需求。
实现思路
根据前面对生成器，迭代器的定义及需求推敲整理出如下的实现思路：
- 迭代器通过
next方法与生成器进行交互时，在next方法内部会将控制流切换到生成器，生成器通过调用yield设置传给迭代器的返回值，并将执行流切换回到next方法； - 切回
next方法后，拿到这个值，正常返回给调用者； - 为了确保
next方法返回后，生成器的执行栈不被销毁，因此生成器方法的执行需要在一个不被释放的新栈上进行； - 虽然
next主要通过恢复现场方式切入生成器，但是首次还是需要通过函数调用方式来进入生成器，通过中介wrapper调用生成器的方式，可以检测到生成器执行结束的事件，然后wrapper再切回next方法，并设置done为YES，迭代结束。
整个流程图解如下:
乍一看好大一坨，但是只要跟着箭头流程走，思路将很快理清。
根据此思路，为迭代器新增属性如下：
@interface Iterator : NSObject
{
int *_ev_leave; //迭代器在next方法内保存的现场
int *_ev_entry; //生成器通过yield保存的现场
BOOL _ev_entry_valid; //指示生成器现场是否可用
void *_stack; //为生成器新分配的栈
int _stack_size; //为生成器新分配的栈大小
void (*_func)(void);//迭代器函数指针
BOOL _done; //是否迭代结束
id _value; //生成器通过yield传回的值
}
- (id)initWithFunc:(void (*)(void))func;
- (Result *)next;
- (Result *)next:(id)value;
@end
为生成器分配新栈，正如前面所述，在迭代器和生成器的生命周期中，next 方法的每次迭代是要正常返回的，如果直接在 next 自己的调用栈上调用 wrapper，wrapper 再调用生成器，那么 next 返回后，生成器就算保护了寄存器现场，它的栈帧也被破坏了，再次恢复执行将产生无法预料的结果。
//默认为生成器分配256K的执行栈
#define DEFAULT_STACK_SIZE (256 * 1024)
- (id)init {
if (self = [super init]) {
//分配一块内存作为生成器的运行栈
_stack = malloc(DEFAULT_STACK_SIZE);
memset(_stack, 0x00, DEFAULT_STACK_SIZE);
_stack_size = DEFAULT_STACK_SIZE;
//jmp_buf类型来自C标准库<setjmp.h>
_ev_leave = malloc(sizeof(jmp_buf));
memset(_ev_leave, 0x00, sizeof(jmp_buf));
_ev_entry = malloc(sizeof(jmp_buf));
memset(_ev_entry, 0x00, sizeof(jmp_buf));
}
return self;
}
实现 next 方法：
#define JMP_CONTINUE 1//生成器还可被继续迭代
#define JMP_DONE 2//生成器已经执行结束，迭代器应该结束
- (Result *)next:(id)value {
if (_done) {
//迭代器已结束,则每次调用next都返回最后一次结果
return [Result resultWithValue:_value error:_error done:_done];
}
//保存next当前环境
int leave_value = setjmp(_ev_leave);
//非恢复执行
if (leave_value == 0) {
//已经设置了生成器进入点
if (_ev_entry_valid) {
//设置传给生成器内yield的新值
if (value) {
self.value = value;
}
//直接从生成器进入点进入
longjmp(_ev_entry, JMP_CONTINUE);
}
else {
//生成器还没保存过现场,从wrapper进入生成器
//next栈会销毁,所以为wrapper启用新栈
intptr_t sp = (intptr_t)(_stack + _stack_size);
//预留安全空间，防止直接move [sp] 传参 以及msgsend向上访问堆栈
sp -= 256;
//对齐sp
sp &= ~0x07;
//直接修改栈指针sp,指向新栈
#if defined(__arm__)
asm volatile("mov sp, %0" : : "r"(sp));
#elif defined(__arm64__)
asm volatile("mov sp, %0" : : "r"(sp));
#elif defined(__i386__)
asm volatile("movl %0, %%esp" : : "r"(sp));
#elif defined(__x86_64__)
asm volatile("movq %0, %%rsp" : : "r"(sp));
#endif
//在新栈上调用wrapper,至此可以认为wrapper,以及生成器函数的运行栈和next无关
[self wrapper];
}
}
//从生成器内部恢复next
else if (leave_value == JMP_CONTINUE) {
//还可以继续迭代
}
//从生成器wrapper恢复next
else if (leave_value == JMP_DONE) {
//生成器结束，迭代完成
_done = YES;
}
return [RJResult resultWithValue:_value error:_error done:_done];
}
如果没有中介wrapper,那么迭代器返回将会造成崩溃，因为迭代器的运行栈和生成器是分开的，如果生成器内部执行return语句，返回后的栈空间将是未定义的，很有可能造成非法内存访问而崩溃.中介wrapper很好地解决了这个问题:
- (void)wrapper {
//调用生成器函数
if (_func) {
_func();
}
//从生成器返回，说明生成器完全执行结束
self.value = nil;
//恢复next
longjmp(_ev_leave, JMP_DONE);
//不会到此
assert(0);
}
通过中介 wrapper 调用方式进入生成器，生成器最终返回后将正确返回到 wrapper 末尾继续执行，而 wrapper 也就知道，此时生成器结束了，因此以 longjmp 方式恢复 next 的现场，并设置恢复值为 JMP_DONE ，next 被恢复后拿到这个值就知道生成器执行结束，迭代该结束了。
yield 的实现就更加简单，保存当前现场，将 value 值传递给迭代器对象，然后恢复迭代器next方法即可，而当后续从 next 恢复 yield 的现场后，yield 再取迭代器设置的新值返回给生成器内部，如此达到生成器与迭代器的数据交换：
id yield(id value) {
//获取当前线程正在获得的生成器
Iterator *iterator = [IteratorStack top];
return [iterator yield: value];
}
- (id)yield:(id)value {
//设置生成器的现场已保护标志
_ev_entry_valid = YES;
//现场保护
if (setjmp(_ev_entry) == 0) {
//现场保护完成
//给迭代器赋值
self.value = value;
//恢复迭代器next现场
longjmp(_ev_leave, JMP_CONTINUE);
}
//从迭代器next恢复此现场
//返回迭代器传进来的新值,或者默认值value
return self.value;
}
这里的 IteratorStack 是一个线程本地存储的栈，栈顶永远是当前线程正在活动的迭代器，具体实现可以参考后边给出的结果项目。
至此已经实现了 c 函数版本的生成器，简单改变即可扩展到 OC 方法，block。首先是迭代器需要支持新的初始化方法：
@interface Iterator : NSObject
{
int *_ev_leave; //迭代器在next方法内保存的现场
int *_ev_entry; //生成器通过yield保存的现场
BOOL _ev_entry_valid; //指示生成器现场是否可用
void *_stack; //为生成器新分配的栈
int _stack_size; //为生成器新分配的栈大小
void (*_func)(void);//迭代器函数指针
BOOL _done; //是否迭代结束
id _value; //生成器通过yield传回的值
id _target;//生成器方法所在对象
SEL _selector;//生成器方法selector
id _block;//生成器block
NSMutableArray *_args;//传递给生成器的初始参数
}
- (id)initWithFunc:(void (*)(void))func;
- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector;
- (id)initWithBlock:(id)block;
- (Result *)next;
- (Result *)next:(id)value;
@end
wrapper 支持新的生成器调用方式：
- (void)wrapper {
if (_func) {
_func();
}
else if (_target && _selector) {
((void (*)(id, SEL))objc_msgSend)(_target, _selector);
}
else if (_block) {
((void (^)(void))_block)();
}
//从生成器返回，说明生成器完全执行结束
self.value = nil;
//恢复next
longjmp(_ev_leave, JMP_DONE);
//不会到此
assert(0);
}
通过生成器与迭代器改进异步编程
正如前面描述的 JS 下的改进方法，现在可以用实现的生成器与迭代器来改进 iOS 的异步编程，且思路一模一样。
首先定义异步操作为如下闭包:
typedef void (^AsyncCallback)(id value, id error);
typedef void (^AsyncClosure)(AsyncCallback callback);
跟 JS 下的定义一样，这种闭包内部可进行任何异步调用，最终以 callback 输出 error 和 value 即可。
同时 PromiseKit 提供的 AnyPromise 也可以作为异步操作。
iOS 版本 readFile：
- (AsyncClosure)readFileWithPath:(NSString *)path {
return ^(void (^resultCallback)(id value, id error)) {
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:path];
resultCallback(data, [NSError new]);
});
};
}
- (AnyPromise *)readFileWithPath:(NSString *)path {
return [AnyPromise promiseWithAdapterBlock:^(PMKAdapter _Nonnull adapter) {
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfFile:path];
adapter(data, [NSError new]);
});
}];
}
执行器 executor：
@protocol LikePromise <NSObject>
- (id<LikePromise> __nonnull (^ __nonnull)(id __nonnull))then;
- (id<LikePromise> __nonnull(^ __nonnull)(id __nonnull))catch;
@end
void executor(dispatch_block_t block) {
Iterator * iterator = [[Iterator alloc] initWithBlock:block];
Result * __block result = nil;
dispatch_block_t __block step;
step = ^{
if (!result.done) {
id value = result.value;
//oc闭包
if ([value isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSGlobalBlock__")] ||
[value isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSStackBlock__")] ||
[value isKindOfClass:NSClassFromString(@"__NSMallocBlock__")]
) {
((AsyncClosure)value)(^(id value, id error) {
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
[result release];
//将此次异步操作的结果包装成Result，传给生成器
result = [iterator next: [Result resultWithValue:value error:error done:NO]].retain;
step();
});
});
}
//AnyPromise
else if (NSClassFromString(@"AnyPromise") &&
[value isKindOfClass:NSClassFromString(@"AnyPromise")] &&
[value respondsToSelector:@selector(then)] &&
[value respondsToSelector:@selector(catch)]
) {
id <LikePromise> promise = (id <LikePromise>)value;
void (^__block then_block)(id) = NULL;
void (^__block catch_block)(id) = NULL;
then_block = Block_copy(^(id value){
if (then_block) { Block_release(then_block); then_block = NULL; }
if (catch_block) { Block_release(catch_block); catch_block = NULL; }
[result release];
result = [iterator next: [Result resultWithValue:value error:nil done:NO]].retain;
step();
});
catch_block = Block_copy(^(id error){
if (then_block) { Block_release(then_block); then_block = NULL; }
if (catch_block) { Block_release(catch_block); catch_block = NULL; }
[result release];
result = [iterator next: [Result resultWithValue:nil error:error done:NO]].retain;
step();
});
promise.then(then_block).catch(catch_block);
}
//普通对象
else {
Result *old_result = result;
result = [iterator next: old_result].retain;
[old_result release];
step();
}
}
else {
//执行过程结束
Block_release(step);
[result release];
[iterator release];
}
};
step = Block_copy(step);
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
result = iterator.next.retain;
step();
});
}
有了执行器 executor，那么顺去读取文件的例子在 iOS 下可如下实现:
executor(^{
Result *result1 = yield( [self readFileWithPath:@".../path1"] );
if (result1.error) {/*第1步出错*/}
NSData *data1 = result1.value;
Result *result2 = yield( [self readFileWithPath:@".../path2"] );
f (result1.error) {/*第2步出错*/}
NSData *data2 = result2.value;
Result *result3 = yield( [self readFileWithPath:@".../path3"] );
f (result1.error) {/*第3步出错*/}
NSData *data3 = result3.value;
});
更好听的名字: async/await
将上一步实现的的执行器 executor 改名为 async，新增 await 函数:
RJResult * await(id value);
RJResult * await(id value) {
return (Result *)yield(value);
}
其实 await 本质上就是 yield。那么读取文件的例子就写成：
async(^{
Result *result1 = await( [self readFileWithPath:@".../path1"] );
if (result1.error) {/*第1步出错*/}
NSData *data1 = result1.value;
Result *result2 = await( [self readFileWithPath:@".../path2"] );
f (result1.error) {/*第2步出错*/}
NSData *data2 = result2.value;
Result *result3 = await( [self readFileWithPath:@".../path3"] );
f (result1.error) {/*第3步出错*/}
NSData *data3 = result3.value;
});
总结
至此便在 iOS 平台实现了 async/await，且通过async/await 可以化异步编程为同步风格。单靠短短字面描述无法面面俱到，比如 setjmp/longjmp 的原理及使用，函数调用过程与栈的联系，如有生疏要额外研究。本文旨在描述在 iOS 平台上的一次对 async/await 的实现历程，可以通过下面的项目查看完整实现代码。
成果项目
RJIterator https://github.com/renjinkui2719/RJIterator 是我根据本文描述的思路实现的迭代器、生成器、yield、async/await 的完整项目，欢迎交流与探讨。
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