async/await的基础用法

一、async/await的优点
1)方便级联调用:即调用依次发生的场景;
2)同步代码编写方式: Promise使用then函数进行链式调用,一直点点点,是一种从左向右的横向写法;async/await从上到下,顺序执行,就像写同步代码一样,更符合代码编写习惯;
3)多个参数传递: Promise的then函数只能传递一个参数,虽然可以通过包装成对象来传递多个参数,但是会导致传递冗余信息,频繁的解析又重新组合参数,比较麻烦;async/await没有这个限制,可以当做普通的局部变量来处理,用let或者const定义的块级变量想怎么用就怎么用,想定义几个就定义几个,完全没有限制,也没有冗余工作;
4)同步代码和异步代码可以一起编写: 使用Promise的时候最好将同步代码和异步代码放在不同的then节点中,这样结构更加清晰;async/await整个书写习惯都是同步的,不需要纠结同步和异步的区别,当然,异步过程需要包装成一个Promise对象放在await关键字后面;
5)基于协程: Promise是根据函数式编程的范式,对异步过程进行了一层封装,async/await基于协程的机制,是真正的“保存上下文,控制权切换……控制权恢复,取回上下文”这种机制,是对异步过程更精确的一种描述;
6)async/await是对Promise的优化: async/await是基于Promise的,是进一步的一种优化,不过在写代码时,Promise本身的API出现得很少,很接近同步代码的写法;
二、协程

进程>线程>协程
协程的第一大优势是具有极高的执行效率,因为子程序切换不是线程切换,而是由程序自身控制,因此没有线程切换的开销,和多线程比,线程数量越多,协程的性能优势就越明显;
协程的第二大优势是不需要多线程的锁机制,因为只有一个线程,也不存在同时写变量冲突,在协程中控制共享资源不加锁,只需要判断状态就好了,所以执行效率比多线程高很多;
协程看上去也是子程序,但执行过程中,在子程序内部可中断,然后转而执行别的子程序,在适当的时候再返回来接着执行,需要注意的是:在一个子程序中中断,去执行其他子程序,这并不是函数调用,有点类似于CPU的中断;
用汽车和公路举个例子:js公路只是单行道(主线程),但是有很多车道(辅助线程)都可以汇入车流(异步任务完成后回调进入主线程的任务队列);generator把js公路变成了多车道(协程实现),但是同一时间只有一个车道上的车能开(依然单线程),不过可以自由变道(移交控制权);
协程意思是多个线程互相协作,完成异步任务,运行流程大致如下:
1)协程A开始执行;
2)协程A执行到一半,进入暂停,执行权转移到协程B;
3)一段时间后,协程B交还执行权;
4)协程A恢复执行;
协程是一个无优先级的子程序调度组件,允许子程序在特定的地点挂起恢复;
线程包含于进程,协程包含于线程,只要内存足够,一个线程中可以有任意多个协程,但某一个时刻只能有一个协程在运行,多个协程分享该线程分配到的计算机资源;
就实际使用理解来说,协程允许我们写同步代码的逻辑,却做着异步的事,避免了回调嵌套,使得代码逻辑清晰;
何时挂起,唤醒协程:协程是为了使用异步的优势,异步操作是为了避免IO操作阻塞线程,那么协程挂起的时刻应该是当前协程发起异步操作的时候,而唤醒应该在其他协程退出,并且他的异步操作完成时;
单线程内开启协程,一旦遇到io,从应用程序级别(而非操作系统)控制切换对比操作系统控制线程的切换,用户在单线程内控制协程的切换,优点如下:
1)协程的切换开销更小,属于程序级别的切换,操作系统完全感知不到,因而更加轻量级;
2)单线程内就可以实现并发的效果,最大限度地利用cpu;
三、async关键字
1)表明程序里面可能有异步过程: async关键字表明程序里面可能有异步过程,里面可以有await关键字;当然全部是同步代码也没关系,但是这样async关键字就显得多余了;
2)非阻塞: async函数里面如果有异步过程会等待,但是async函数本身会马上返回,不会阻塞当前线程,可以简单认为,async函数工作在主线程,同步执行,不会阻塞界面渲染,async函数内部由await关键字修饰的异步过程,工作在相应的协程上,会阻塞等待异步任务的完成再返回;
3)async函数返回类型为Promise对象: 这是和普通函数本质上不同的地方,也是使用时重点注意的地方;
(1)return newPromise();这个符合async函数本意;
(2)return data;这个是同步函数的写法,这里是要特别注意的,这个时候,其实就相当于Promise.resolve(data);还是一个Promise对象,但是在调用async函数的地方通过简单的=是拿不到这个data的,因为返回值是一个Promise对象,所以需要用.then(data => { })函数才可以拿到这个data;
(3)如果没有返回值,相当于返回了Promise.resolve(undefined);
4)无等待 联想到Promise的特点,在没有await的情况下执行async函数,它会立即执行,返回一个Promise对象,并且绝对不会阻塞后面的语句,这和普通返回Promise对象的函数并无二致;
5)await不处理异步error: await是不管异步过程的reject(error)消息的,async函数返回的这个Promise对象的catch函数负责统一抓取内部所有异步过程的错误;async函数内部只要有一个异步过程发生错误,整个执行过程就中断,这个返回的Promise对象的catch就能抓取到这个错误;
5)async函数的执行: async函数执行和普通函数一样,函数名带个()就可以了,参数个数随意,没有限制,也需要有async关键字;只是返回值是一个Promise对象,可以用then函数得到返回值,用catch抓整个流程中发生的错误;
四、await关键字
1)await只能在async函数内部使用:不能放在普通函数里面,否则会报错;
2)await关键字后面跟Promise对象:在Pending状态时,相应的协程会交出控制权,进入等待状态,这是协程的本质;
3)await是async wait的意思: wait的是resolve(data)的消息,并把数据data返回,比如下面代码中,当Promise对象由Pending变为Resolved的时候,变量a就等于data,然后再顺序执行下面的语句console.log(a),这真的是等待,真的是顺序执行,表现和同步代码几乎一模一样;
4)await后面也可以跟同步代码: 不过系统会自动将其转化成一个Promsie对象,比如
5)await对于失败消息的处理: await只关心异步过程成功的消息resolve(data),拿到相应的数据data,至于失败消息reject(error),不关心不处理;对于错误的处理有以下几种方法供选择:
(1)让await后面的Promise对象自己catch;
(2)也可以让外面的async函数返回的Promise对象统一catch;
(3)像同步代码一样,放在一个try…catch结构中;
6)await对于结果的处理: await是个运算符,用于组成表达式,await表达式的运算结果取决于它等的东西,如果它等到的不是一个Promise对象,那么await表达式的运算结果就是它等到的东西;如果它等到的是一个Promise对象,await就忙起来了,它会阻塞其后面的代码,等着Promise对象resolve,然后得到resolve的值,作为await表达式的运算结果;虽然是阻塞,但async函数调用并不会造成阻塞,它内部所有的阻塞都被封装在一个Promise对象中异步执行,这也正是await必须用在async函数中的原因;

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