Nodejs 中使用 Async/Await

从一个讨论开始，Node 8 LTS 有 async 了很兴奋？ 来，说说这 2 段代码的区别。

async function rejectionWithReturnAwait () {
  try {
    return await Promise.reject(new Error());
  } catch (e) {
    return 'Saved!';
  }
}

async function rejectionWithReturn () {
  try {
    return Promise.reject(new Error());
  } catch (e) {
    return 'Saved!';
  }
}

上面的代码几乎相同，只是第一段中在Promise函数前有一个await关键字，但是两段代码的运行效果确实千差万别。想要了解其中缘由，且听我娓娓道来。

1. Nodejs想说爱你不容易

Node.js® is a JavaScript runtime built on Chrome's V8 JavaScript engine. Node.js uses an event-driven, non-blocking I/O model that makes it lightweight and efficient. Node.js' package ecosystem, npm, is the largest ecosystem of open source libraries in the world.

基于Javascript的语法、非阻塞单线程的特性，使得nodejs在处理I/O时非常麻烦。破解之道依次经历过callback瀑布级回调嵌套、Promises函数、Generator函数 详细参见我的另外一篇学习笔记Nodejs 异步处理的演进。

尽管社区和ECMA管委会不断提出解决异步的方案，但是仍不能满足神经质的开发人员对清洁代码矢志不渝追求。直至在ES7中async函数的出现，很快Nodejs社区也在7.6版本中添加了async函数，至此Nodejs无缝链接async函数，Nodejs异步的难题才算是取得了里程碑式的进展。

2. 偷窥Async函数

先从一段代码开始：

// await 关键字后的函数
var Delay_Time = function(ms) {
    return new Promise(function(resolve) {
        setTimeout(resolve, 1000)
    } )
}
// async 函数
var Delay_Print = async function(ms) {
    await Delay_Time(ms)
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        resolve("End");
    })
}
// 执行async函数后
Delay_Print(1000).then(function(resolve) {
    console.log(resolve);
})

上面的示例代码定义了三个方法块，分别是async 声明的函数体、await 执行的函数体、async 函数执行后的函数体。整段代码执行的结果是在1000毫秒后，控制台打印出“End”。

通过整段代码我们可以看出：
a. 在函数体前通过关键字async可以将函数变为async函数
b. 在async函数中对需要异步执行的函数前需加await关键字
c. await后的函数必须使用Promise对象封装
d. async函数执行后返回的是一个Promise对象

3. async与await这对大宝贝

Promise对象状态的变化

var delay_print_first = function() {
    return "First";
}
var delay_print_second = function() {
    return Promise.resolve("Second");
}
var delay_print_third = function() {
    return Promise.resolve("Third");
}
var async_status = async function(ms) {
    var first = await delay_print_first();
    var send = await delay_print_second();
    var third = await delay_print_third();
    return first + " " + send + " " + third;
}

async_status().then((ret)=> {
    console.log(ret); // First Second Third
});

async函数必须要等到方法体中所有的await声明Promise函数执行完后，async函数才会得到一个resolve状态的Promise对象。

如果在执行async中的异步函数的过程中，一旦有一个异步函数出现错误，整个async函数就会立即抛出错误，但是如果在async函数中对异步函数通过try/ catch封装，并在catch方法体中返回Promise.reject(),这样async函数将得到一个reject状态的Promise，有效的避免因为异步函数导致整个async函数的终止。

为了有效的记录下error的信息，通常会在async执行后做一些Promise catch的处理。 如下面的代码：

var delay_print_first = function() {
    return "First";
}
var delay_print_second = function() {
    return Promise.resolve("Second");
}
var delay_print_third = function() {
    return Promise.reject("Third");
}
var async_status = async function(ms) {
    try {
        var first =  await delay_print_first();
        var send = await delay_print_second();
        var third = await delay_print_third();
        return first + " " + send + " " + third;
    } catch (error) {
        return Promise.reject("Some error")   
    }
}

async_status().then((ret)=> {
    console.log(ret);
}).catch((err) => {
    console.log(err);  // Some error
});

await关键字的作用
async中的函数如果不使用await声明就是普通函数

var Delay_Time = function(ms) {
    return new Promise(function(resolve) {
        setTimeout(resolve, ms)
    } )
}
var Delay_Time_Second = function (ms) {
    setTimeout(function() {

    }, ms);
}
var Delay_Print = async function(ms) {
    Delay_Time_Second(2000);
    console.log("After Delay_Time_Second")
    await Delay_Time(ms)    
    console.log("After Delay_Time")
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        resolve("END");
    })
}

Delay_Print(2000).then(function(resolve) {
    console.log(resolve);
})

上面的代码的执行结果是：
a. 立即打印出"After Delay_Time_Second"
b. 过了2000毫秒后打印出 "After Delay_Time"
c. 最后打印出"END"

在正常的情况下，await后是一个Promise对象。如果不是就会立马转换成一个立即resolve的Promise对象。

var await_fun = async function() {
    return await "END";
}
await_fun().then((ret) => {
    console.log(ret);   //END
})

上面代码中async的方法体，相当于下面

var await_fun = async function() {
    return Promise.resolve('END');
}

多个函数并发执行
如果async中的多个函数是在执行的先后没有要求，最好把多个函数变为并发执行。

async function dbFuc(db) {
  let docs = [{}, {}, {}];
  let promises = docs.map((doc) => db.post(doc));

  let results = await Promise.all(promises);
  console.log(results);
}

如果async函数体中有多个await 声明的函数，且await 之间是并发的，await声明的函数体是继发的，见如下代码：

var delay_time = function(ms, param) {
    return new Promise(function(resolve) {
        setTimeout(function() {
            console.log(new Date().getTime());
            resolve(param);
        }, ms)
    } )
}
var asyn_fun = async function (params) {
    var time_out = 1000;
    const results = await params.map(async param => {
      time_out = time_out + 1000;
      var out =  await delay_time(time_out, param);
      return out
    });
    var target = [];
    for(var ret of results) {
         target.push(await ret);
    }
    return await target;
};
asyn_fun(['First','Second','Third','Last']).then(function(result){
    console.log(JSON.stringify(result))  // ["First","Second","Third","Last"]
});

虽然map方法的参数是async函数，但它是并发执行的，因为只有async函数内部是继发执行，外部不受影响。后面的for..of循环内部使用了await，因此实现了按顺序输出。

4. 最后回到开篇的问题

async function rejectionWithReturnAwait () {
  try {
    return await Promise.reject(new Error());
  } catch (e) {
    return 'Saved!';
  }
}
rejectionWithReturnAwait().then((ret) => {
    console.log(ret);    // "Saved"
})

这段代码在async方法体中通过try/catch捕获被await声明并且状态是rejected的Promise对象，捕获异常后返回立即执行的Promise对象。

async function rejectionWithReturn () {
  try {
    return Promise.reject(new Error());
  } catch (e) {
    return 'Saved!';
  }
}
rejectionWithReturn().then((ret) = > {
    console.log(ret);
}) 

上面async代码快内的Promise对象没有使用await关键字声明，因为当Promise对象的状态由pending变成rejected后并不能try/catch捕获，代码的执行结果如下：
(node:50237) UnhandledPromiseRejectionWarning: Unhandled promise rejection (rejection id: 5): Error
(node:50237) [DEP0018] DeprecationWarning: Unhandled promise rejections are deprecated. In the future, promise rejections that are not handled will terminate the Node.js process with a non-zero exit code.