理解async/await

首先明确一个问题，为何 Node.js 须要异步编程？

JavaScript 是单线程的，在发出一个调用时，在没有获得结果以前，该调用就不返回，意思就是调用者主动等待调用结果，换句话说，就是必须等待上一个任务执行完才能执行下一个任务，这种执行模式叫：同步。
Node.js 的主要应用场景是处理高并发（单位时间内极大的访问量）和 I/O 密集场景（ps: I/O 操做每每很是耗时，因此异步的关键在于解决 I/O 耗时问题），若是采用同步编程，问题就来了，服务器处理一个 I/O 请求须要大量的时间，后面的请求都将排队，形成浏览器端的卡顿。异步编程能解决这个问题。
所谓异步，就是调用在发出后，这个调用就直接返回了，调用者不会当即获得结果，可是不会阻塞，能够继续执行后续操做，而被调用者执行获得结果后经过状态、事件来通知调用者使用回调函数（ callback ）来处理这个结果。Node在处理耗时的 I/O 操做时，将其交给其余线程处理，本身继续处理其余访问请求，当 I/O 操做处理好后就会经过事件通知 Node 用回调作后续处理。
有个例子很是好：

你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，若是是同步通讯机制，书店老板会说，你稍等，”我查一下"，而后开始查啊查，等查好了（多是5秒，也多是一天）告诉你结果（返回结果）。而异步通讯机制，书店老板直接告诉你我查一下啊，查好了打电话给你，而后直接挂电话了（不返回结果）。而后查好了，他会主动打电话给你。在这里老板经过“回电”这种方式来回调。

下面几种方式是异步解决方案的进化过程：

CallBacks

回调函数就是函数A做为参数传递给函数B，而且在将来某一个时间被调用。callback的异步模式最大的问题就是，理解困难加回调地狱（callback hell），看下面的代码的执行顺序：

A();
ajax('url1', function(){
    B();
    ajax('url2', function(){
        C();
    }
    D();
});
E();

其执行顺序为：A => E => B => D => C，这种执行顺序的确会让人头脑发昏，另外因为因为多个异步操做之间每每会耦合，只要中间一个操做须要修改，那么它的上层回调函数和下层回调函数均可能要修改，这就陷入了回调地狱。而 Promise 对象就很好的解决了异步操做之间的耦合问题，让咱们能够用同步编程的方式去写异步操做。

Promise

Promise 对象是一个构造函数，用来生成promise实例。Promise 表明一个异步操做，有三种状态：pending，resolved（异步操做成功由 pending 变为 resolved ），rejected（异步操做失败由 pending 变为 rejected ），一旦变为后两种状态将不会再改变。Promise 对象做为构造函数接受一个函数做为参数，而这个函数又接受 resolve 和 reject 两个函数作为参数，这两个函数是JS内置的，无需配置。resolve 函数在异步操做成功后调用，将pending状态变为resolved，并将它的参数传递给回调函数；reject 函数在异步操做失败时调用，将pending状态变为rejected，并将参数传递给回调函数。

• Promise.prototype.then()

Promise构造函数的原型上有一个then方法，它接受两个函数做为参数，分别是 resolved 状态和 rejected 状态的回调函数，而这两个回调函数接受的参数分别是Promise实例中resolve函数和reject函数中的参数。 另外rejected状态的回调函数是可省略的。

下面是一个使用示例：

const instance = new Promise((resolve, reject) => {
    // 一些异步操做
    if(/*异步操做成功*/) {
      resolve(value);
    } else {
      reject(error);
    }
  }
})
instance.then(value => {
  // do something...
}, error => {
  // do something...
})

注意Promise实例在生成后会当即执行，而 then 方法只有在全部同步任务执行完后才会执行，看看下面的例子：

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('async task begins!');
  setTimeout(() => {
    resolve('done, pending -> resolved!');
  }, 1000);
})

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

console.log('1.please wait');
console.log('2.please wait');
console.log('3.please wait');
// async task begins!
// 1.please wait
// 2.please wait
// 3.please wait
// done, pending -> resolved!

上面的实例能够看出，Promise实例生成后当即执行，因此首先输出 'async task begins!'，随后定义了一个异步操做 setTimeout，1秒后执行，因此无需等待，向下执行，而then方法指定的回调函数要在全部同步任务执行完后才执行，因此先输出了3个'please wait'，最后输出'done, pending -> resolved!'。(此处省略了then方法中的reject回调，通常不在then中作rejected状态的处理，而使用catch方法专门处理错误，至关于.then(null, reject))

• 链式调用 then 方法

  then 方法会返回一个新的 Promise 实例，能够分两种状况来看：

1. 指定返回值是新的 Promise 对象，如return new Promise(...)，这种状况没啥好说的，因为返回的是 Promise，后面显然能够继续调用then方法。
2. 返回值不是Promise， 如：return 1 这种状况仍是会返回一个 Promise，而且这个Promise 当即执行回调 resolve(1)。因此仍然能够链式调用then方法。（注：若是没有指定return语句，至关于返回了undefined）

使用 then 的链式写法，按顺序实现一系列的异步操做，这样就能够用同步编程的形式去实现异步操做，来看下面的例子，实现隔两秒打一次招呼：

function sayHi(name) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      resolve(name);
    }, 2000)
  })
}

sayHi('张三')
  .then(name => {
    console.log(`你好， ${name}`);
    return sayHi('李四');    // 最终 resolved 函数中的参数将做为值传递给下一个then
  })
  // name 是上一个then传递出来的参数
  .then(name => {                
    console.log(`你好， ${name}`);
    return sayHi('王二麻子');
  })
  .then(name => {
    console.log(`你好， ${name}`);
  })
// 你好， 张三
// 你好， 李四
// 你好， 王二麻子

能够看到使用链式then的写法，将异步操做变成了同步的形式，可是也带来了新的问题，就是异步操做变成了很长的then链，新的解决方法就是Generator，这里跨过它直接说它的语法糖：async/await。

async/await

• async

async/await其实是Generator的语法糖。顾名思义，async关键字表明后面的函数中有异步操做，await表示等待一个异步方法执行完成。声明异步函数只需在普通函数前面加一个关键字async便可，如：

async function funcA() {}

async 函数返回一个Promise对象（若是指定的返回值不是Promise对象，也返回一个Promise，只不过当即 resolve ，处理方式同 then 方法），所以 async 函数经过 return 返回的值，会成为 then 方法中回调函数的参数：

async function funcA() {
  return 'hello!';
}

funcA().then(value => {
  console.log(value);
})
// hello!

单独一个 async 函数，其实与Promise执行的功能是同样的，来看看 await 都干了些啥。

• await

顾名思义， await 就是异步等待，它等待的是一个Promise，所以 await 后面应该写一个Promise对象，若是不是Promise对象，那么会被转成一个当即 resolve 的Promise。 async 函数被调用后就当即执行，可是一旦遇到 await 就会先返回，等到异步操做执行完成，再接着执行函数体内后面的语句。总结一下就是：async函数调用不会形成代码的阻塞，可是await会引发async函数内部代码的阻塞。看看下面这个例子：

async function func() {
  console.log('async function is running!');
  const num1 = await 200;
  console.log(`num1 is ${num1}`);
  const num2 = await num1+ 100;
  console.log(`num2 is ${num2}`);
  const num3 = await num2 + 100;
  console.log(`num3 is ${num3}`);
}

func();
console.log('run me before await!');
// async function is running!
// run me before await!
// num1 is 200
// num2 is 300
// num3 is 400

能够看出调用 async func 函数后，它会当即执行，首先输出了'async function is running!'，接着遇到了 await 异步等待，函数返回，先执行func()后面的同步任务，同步任务执行完后，接着await等待的位置继续往下执行。能够说，async函数彻底能够看做多个异步操做，包装成的一个Promise 对象，而await命令就是内部then命令的语法糖。

值得注意的是， await 后面的 Promise 对象不老是返回 resolved 状态，只要一个 await 后面的Promise状态变为 rejected ，整个 async 函数都会中断执行，为了保存错误的位置和错误信息，咱们须要用 try...catch 语句来封装多个 await 过程，以下：

async function func() {
  try {
    const num1 = await 200;
    console.log(`num1 is ${num1}`);
    const num2 = await Promise.reject('num2 is wrong!');
    console.log(`num2 is ${num2}`);
    const num3 = await num2 + 100;
    console.log(`num3 is ${num3}`);
  } catch (error) {
    console.log(error);
  }
}

func();
// num1 is 200
// 出错了
// num2 is wrong!

如上所示，在 num2 处 await 获得了一个状态为 rejected 的Promise对象，该错误会被传递到 catch 语句中，这样咱们就能够定位错误发生的位置。

• async/await比Promise强在哪儿？

接下来咱们用async/await改写一下Promise章节中关于sayHi的一个例子，代码以下：

function sayHi(name) {
  return new Promise((resolved, rejected) => {
    setTimeout(() => {
      resolved(name);
    }, 2000)
  })
}

async function sayHi_async(name) {
  const sayHi_1 = await sayHi(name)
  console.log(`你好， ${sayHi_1}`)
  const sayHi_2 = await sayHi('李四')
  console.log(`你好， ${sayHi_2}`)
  const sayHi_3 = await sayHi('王二麻子')
  console.log(`你好， ${sayHi_3}`)
}

sayHi_async('张三')
// 你好， 张三
// 你好， 李四
// 你好， 王二麻子

与以前长长的then链和then方法里的回调函数相比，这样的写法看起来像是同步写法而且更加清爽，更加符合编程习惯。

参考文章

https://segmentfault.com/a/11...
https://segmentfault.com/a/11...
https://www.zhihu.com/questio...