第十七章 Generator函数的异步应用

基本概念

异步

  所谓异步，简单来说就是一个任务不是连续完成的，可以理解成该任务被人为分成两段，先执行第一段，然后转而执行其他任务，等做好准备后再回过头执行第二段。
  相应地，连续执行叫作同步。由于是连续执行，不能插入其他任务，所以操作系统从硬盘读取文件的这段时间，程序只能等待。

回调函数

  Javascript语言对异步编程的实现就是回调函数。所谓回调函数，就是把任务的第二段单独写在一个函数里面，等到重新执行这个任务时便直接调用这个函数。

Promise

  回调函数本身没有问题，它的问题出现在多个回调函数嵌套上。假定读取A文件之后再读取B文件，代码如下

fs.readFile(fileA, 'utf-8', function(err, data) {
      fs.readFile(fileB, 'utf-8', function(err, data) {
      //  ...
      })
})

  如果读取的是多个文件，那么就会出现多层嵌套。只要有一个操作需要修改，它的上层回调函数和下层回调函数都要跟着修改，无法管理。
  Promise对象就是为了解决这个问题而被提出的。它不是新的语法功能，而是一种新的写法，允许将回调函数的嵌套改写成链式调用。

let readFile = require('fs-readfile-promise')
readFile(fileA)
.then(function(data) {
    // ...
})
.then(function () {
    // ...
})
.catch(function(err) {
    // ...
})

可以看到，Promise的写法只是回调函数的改进，使用then方法以后，异步任务的两段执行更清楚了，除此之外，并无新意。Promise最大的问题就是代码冗余，原来的任务被Promise包装之后，无论什么操作，一眼看去都是许多then的堆积，原来的语意变得很不清楚。所以就提出了Generator函数。

Generator函数

协程

  传统的编程语言中早有异步编程的解决方案（其实是多任务的解决方案），其中一种叫作"协程"，意思是多个线程互相协作，完成异步任务。
协程有点像函数，又有点像线程。它的运行流程大致如下：

• 第一步，协程A开始执行
• 第二步，协程A执行到一般，进入暂停状态，执行权转移到协程B中
• 第三步，（一段时间后）协程B交还执行权
• 第四步，协程A恢复执行
  上面流程的协程A就是异步任务，因为它分为两段（或多段）执行。

function* loadUi () {
    let result = yield loadUiAsync()
    let resp = JSON.parse(result)
    console.log(result.value)
}
function loadUiAsync () {
     // ...
     it.next()
}
let it = loadUi()
it.next()

  上面代码的函数loadUi就是一个协程，它的奥妙在于其中的yield命令。它表示执行到此处时，执行权就交给其他协程loadUiAsync。loadUiAsync执行完之后调用next方法，继续执行yield后面的代码。
  协程遇到yield命令就暂停，等到执行权返回，再从暂停的地方继续往后执行。它的最大优点是，代码的写法非常像同步操作，如果去掉yield命令几乎一模一样。

协程的Generator函数实现

  Generator函数是协程在ES6中的实现，最大特点就是可以交出函数的执行权（即暂停执行）。整个Generator函数就是一个封装的异步任务，或者说是异步任务的容器。异步操作需要暂停的地方都用yield语句注明。

Generator函数的数据交换和错误处理

  Generator函数可以暂停执行和恢复执行，这是它能封装异步任务的根本原因。除此之外，还有两个特性使它可以作为异步编程的完整解决方案：函数体内外的数据交换和错误处理机制。

function* gen(x) {
    try {
        var y = yield x+2
    } catch (e) {
        console.log(e)
    }
    return y
}
let g = gen(1)
g.next()
g.next(2)
g.throw('出错了')

上面代码的最后一行中，Generator函数体外使用指针对象的throw方法抛出的错误可以被函数体内的try...catch代码块捕获。这意味着，出错的代码与处理错误的代码实现了时间和空间上的分离，这对于异步编程无疑是很重要的。

异步任务的封装

下面看看如何使用Generator函数执行一个真实的异步任务。

let fetch = require('node-fetch')
function* gen() {
    let url = 'http://api.github.com/users/github'
    let result = yield fetch(url)
    console.log(result.bob)
}
let g = gen()
let result = g.next()
result.value.then(function(data) {
     return data.json()
}).then(function(data) {
     g.next(data)
})