nodejs中的异步编程知识点详解

简介

因为javascript默认情况下是单线程的,这意味着代码不能创建新的线程来并行执行。但是对于最开始在浏览器中运行的javascript来说,单线程的同步执行环境显然无法满足页面点击,鼠标移动这些响应用户的功能。于是浏览器实现了一组API,可以让javascript以回调的方式来异步响应页面的请求事件。

更进一步,nodejs引入了非阻塞的 I/O ,从而将异步的概念扩展到了文件访问、网络调用等。

今天,我们将会深入的探讨一下各种异步编程的优缺点和发展趋势。

同步异步和阻塞非阻塞

在讨论nodejs的异步编程之前,让我们来讨论一个比较容易混淆的概念,那就是同步,异步,阻塞和非阻塞。

所谓阻塞和非阻塞是指进程或者线程在进行操作或者数据读写的时候,是否需要等待,在等待的过程中能否进行其他的操作。

如果需要等待,并且等待过程中线程或进程无法进行其他操作,只能傻傻的等待,那么我们就说这个操作是阻塞的。

反之,如果进程或者线程在进行操作或者数据读写的过程中,还可以进行其他的操作,那么我们就说这个操作是非阻塞的。

同步和异步,是指访问数据的方式,同步是指需要主动读取数据,这个读取过程可能是阻塞或者是非阻塞的。而异步是指并不需要主动去读取数据,是被动的通知。

很明显,javascript中的回调是一个被动的通知,我们可以称之为异步调用。

javascript中的回调

javascript中的回调是异步编程的一个非常典型的例子:

document.getElementById('button').addEventListener('click', () => {
 console.log('button clicked!');
})

上面的代码中,我们为button添加了一个click事件监听器,如果监听到了click事件,则会出发回调函数,输出相应的信息。

回调函数就是一个普通的函数,只不过它被作为参数传递给了addEventListener,并且只有事件触发的时候才会被调用。

上篇文章我们讲到的setTimeout和setInterval实际上都是异步的回调函数。

回调函数的错误处理

在nodejs中怎么处理回调的错误信息呢?nodejs采用了一个非常巧妙的办法,在nodejs中,任何回调函数中的第一个参数为错误对象,我们可以通过判断这个错误对象的存在与否,来进行相应的错误处理。

fs.readFile('/文件.json', (err, data) => {
 if (err !== null) {
 //处理错误
 console.log(err)
 return
 }

 //没有错误,则处理数据。
 console.log(data)
})

回调地狱

javascript的回调虽然非常的优秀,它有效的解决了同步处理的问题。但是遗憾的是,如果我们需要依赖回调函数的返回值来进行下一步的操作的时候,就会陷入这个回调地狱。

叫回调地狱有点夸张了,但是也是从一方面反映了回调函数所存在的问题。

fs.readFile('/a.json', (err, data) => {
 if (err !== null) {
 fs.readFile('/b.json',(err,data) =>{
  //callback inside callback
 })
 }
})

怎么解决呢?

别怕ES6引入了Promise,ES2017引入了Async/Await都可以解决这个问题。

ES6中的Promise

什么是Promise

Promise 是异步编程的一种解决方案,比传统的解决方案“回调函数和事件”更合理和更强大。

所谓Promise,简单说就是一个容器,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。

从语法上说,Promise 是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。

Promise的特点

Promise有两个特点:

1、对象的状态不受外界影响。

Promise对象代表一个异步操作,有三种状态:Pending(进行中)、Resolved(已完成,又称 Fulfilled)和Rejected(已失败)。

只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。

2、一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果。

Promise对象的状态改变,只有两种可能:从Pending变为Resolved和从Pending变为Rejected。

这与事件(Event)完全不同,事件的特点是,如果你错过了它,再去监听,是得不到结果的。

Promise的优点

  1. Promise将异步操作以同步操作的流程表达出来,避免了层层嵌套的回调函数。
  2. Promise对象提供统一的接口,使得控制异步操作更加容易。

Promise的缺点

  1. 无法取消Promise,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消。
  2. 如果不设置回调函数,Promise内部抛出的错误,不会反应到外部。
  3. 当处于Pending状态时,无法得知目前进展到哪一个阶段(刚刚开始还是即将完成)。

Promise的用法

Promise对象是一个构造函数,用来生成Promise实例:

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
// ... some code
if (/* 异步操作成功 */){
resolve(value);
} else { reject(error); }
}
);

promise可以接then操作,then操作可以接两个function参数,第一个function的参数就是构建Promise的时候resolve的value,第二个function的参数就是构建Promise的reject的error。

promise.then(function(value) {
// success
}, function(error) {
// failure }
);

我们看一个具体的例子:

function timeout(ms){
 return new Promise(((resolve, reject) => {
  setTimeout(resolve,ms,'done');
 }))
}

timeout(100).then(value => console.log(value));

Promise中调用了一个setTimeout方法,并会定时触发resolve方法,并传入参数done。

最后程序输出done。

Promise的执行顺序

Promise一经创建就会立马执行。但是Promise.then中的方法,则会等到一个调用周期过后再次调用,我们看下面的例子:

let promise = new Promise(((resolve, reject) => {
 console.log('Step1');
 resolve();
}));

promise.then(() => {
 console.log('Step3');
});

console.log('Step2');

输出

Step1
Step2
Step3

async和await

Promise当然很好,我们将回调地狱转换成了链式调用。我们用then来将多个Promise连接起来,前一个promise resolve的结果是下一个promise中then的参数。

链式调用有什么缺点呢?

比如我们从一个promise中,resolve了一个值,我们需要根据这个值来进行一些业务逻辑的处理。

假如这个业务逻辑很长,我们就需要在下一个then中写很长的业务逻辑代码。这样让我们的代码看起来非常的冗余。

那么有没有什么办法可以直接返回promise中resolve的结果呢?

答案就是await。

当promise前面加上await的时候,调用的代码就会停止直到 promise 被解决或被拒绝。

注意await一定要放在async函数中,我们来看一个async和await的例子:

const logAsync = () => {
 return new Promise(resolve => {
 setTimeout(() => resolve('小马哥'), 5000)
 })
}

上面我们定义了一个logAsync函数,该函数返回一个Promise,因为该Promise内部使用了setTimeout来resolve,所以我们可以将其看成是异步的。

要是使用await得到resolve的值,我们需要将其放在一个async的函数中:

const doSomething = async () => {
 const resolveValue = await logAsync();
 console.log(resolveValue);
}

async的执行顺序

await实际上是去等待promise的resolve结果我们把上面的例子结合起来:

const logAsync = () => {
 return new Promise(resolve => {
  setTimeout(() => resolve('小马哥'), 1000)
 })
}

const doSomething = async () => {
 const resolveValue = await logAsync();
 console.log(resolveValue);
}

console.log('before')
doSomething();
console.log('after')

上面的例子输出:

before
after
小马哥

可以看到,aysnc是异步执行的,并且它的顺序是在当前这个周期之后。

async的特点

async会让所有后面接的函数都变成Promise,即使后面的函数没有显示的返回Promise。

const asyncReturn = async () => {
 return 'async return'
}

asyncReturn().then(console.log)

因为只有Promise才能在后面接then,我们可以看出async将一个普通的函数封装成了一个Promise:

const asyncReturn = async () => {
 return Promise.resolve('async return')
}

asyncReturn().then(console.log)

总结

promise避免了回调地狱,它将callback inside callback改写成了then的链式调用形式。

但是链式调用并不方便阅读和调试。于是出现了async和await。

async和await将链式调用改成了类似程序顺序执行的语法,从而更加方便理解和调试。

我们来看一个对比,先看下使用Promise的情况:

const getUserInfo = () => {
 return fetch('/users.json') // 获取用户列表
 .then(response => response.json()) // 解析 JSON
 .then(users => users[0]) // 选择第一个用户
 .then(user => fetch(`/users/${user.name}`)) // 获取用户数据
 .then(userResponse => userResponse.json()) // 解析 JSON
}

getUserInfo()

将其改写成async和await:

const getUserInfo = async () => {
 const response = await fetch('/users.json') // 获取用户列表
 const users = await response.json() // 解析 JSON
 const user = users[0] // 选择第一个用户
 const userResponse = await fetch(`/users/${user.name}`) // 获取用户数据
 const userData = await userResponse.json() // 解析 JSON
 return userData
}

getUserInfo()

可以看到业务逻辑变得更加清晰。同时,我们获取到了很多中间值,这样也方便我们进行调试。

到此这篇关于nodejs中的异步编程知识点详解的文章就介绍到这了,更多相关深入理解nodejs中的异步编程内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们!

(0)

相关推荐

  • nodejs异步编程基础之回调函数用法分析

    本文实例讲述了nodejs异步编程基础之回调函数用法.分享给大家供大家参考,具体如下: Node.js 异步编程的直接体现就是回调. 异步编程依托于回调来实现,但不能说使用了回调后程序就异步化了. 回调函数在完成任务后就会被调用,Node 使用了大量的回调函数,Node 所有 API 都支持回调函数. 例如,我们可以一边读取文件,一边执行其他命令,在文件读取完成后,我们将文件内容作为回调函数的参数返回.这样在执行代码时就没有阻塞或等待文件 I/O 操作.这就大大提高了 Node.js 的性能,可

  • nodejs中的异步编程知识点详解

    简介 因为javascript默认情况下是单线程的,这意味着代码不能创建新的线程来并行执行.但是对于最开始在浏览器中运行的javascript来说,单线程的同步执行环境显然无法满足页面点击,鼠标移动这些响应用户的功能.于是浏览器实现了一组API,可以让javascript以回调的方式来异步响应页面的请求事件. 更进一步,nodejs引入了非阻塞的 I/O ,从而将异步的概念扩展到了文件访问.网络调用等. 今天,我们将会深入的探讨一下各种异步编程的优缺点和发展趋势. 同步异步和阻塞非阻塞 在讨论n

  • C++中Socket网络编程实例详解

    C++中Socket网络编程实例详解 现在几乎所有C/C++的后台程序都需要进行网络通讯,其实现方法无非有两种:使用系统底层socket或者使用已有的封装好的网络库.本文对两种方式进行总结,并介绍一个轻量级的网络通讯库ZeroMQ.  1.基本的Scoket编程 关于基本的scoket编程网络上已有很多资料,作者在这里引用一篇文章中的内容进行简要说明. 基于socket编程,基本上就是以下6个步骤: 1.socket()函数 2.bind()函数 3.listen().connect()函数 4

  • nodejs中函数的调用实例详解

    一.调用本js文件中的函数 var http = require('http'); http.createServer(function (request,response){ response.writeHead(200, {'Contet-Type':'text/html;charset=utf-8'}); if(request.url!=='/favicon.ico'){ funl(response); response.end(''); } }).listen(8000); consol

  • 一文秒懂nodejs中的异步编程

    文章目录 简介同步异步和阻塞非阻塞javascript中的回调回调函数的错误处理回调地狱 ES6中的Promise什么是PromisePromise的特点Promise的优点Promise的缺点Promise的用法Promise的执行顺序 async和awaitasync的执行顺序async的特点 总结 简介 因为javascript默认情况下是单线程的,这意味着代码不能创建新的线程来并行执行.但是对于最开始在浏览器中运行的javascript来说,单线程的同步执行环境显然无法满足页面点击,鼠标

  • nodejs中密码加密处理操作详解

    本文实例讲述了nodejs中密码加密处理操作.分享给大家供大家参考,具体如下: 一.关于node加密模块crypto的介绍 其实就是使用MD5加密的,不太安全,在实际开发中根据自己的方案进行加盐处理 二.在路由视图中使用加密方式 1.导入node自带的加密模块(不需要安装) //导入加密模块 const crypto = require("crypto"); 2.做一个用户注册,密码加密的视图 <div class="col-md-6"> <h4&

  • 基于javascript的异步编程实例详解

    本文实例讲述了基于javascript的异步编程.分享给大家供大家参考,具体如下: 异步函数这个术语有点名不副实,调用一个函数后,程序只在该函数返回后才能继续.JavaScript程序员如果称一个函数为异步的,其意思就是这个函数会导致将来再运行另一个函数,后者取自于事件队列.如果后面这个函数是作为参数传递给前者的,则称其为回调函数. callback 回调函数是异步编程最基本的方式. 采用这种方式,我们把同步操作变成了异步操作,主函数不会堵塞程序运行,相当于先执行程序的主要逻辑,将耗时的操作推迟

  • nodejs中各种加密算法的实现详解

    前言 在大前端的趋势下,前端er也要懂点数据加密相关的知识才行,加密算法的实现和原理我们可以不用深究,毕竟加密是一门高深的学科,但是基本的加密方式和编码还是要掌握的,毕竟没吃过猪肉,猪跑还是见过的嘛. 我对常见的几种加密和签名的算法做个归纳,同时附上 nodejs 的编码实现. 加密算法 为了保证数据的安全性和防篡改,很多数据在传输中都进行了加密.举个场景的栗子,最近很多网站都升级到 https 协议, https 协议就是使用了非对称加密和hash签名,还有 github 使用的 ssh ,也

  • Android切面编程知识点详解

    切面编程听起来可能有点陌生,不过现在越来越多的开发团队正在用上这种技术. 先说熟悉的面向对象编程 OOP,通常都是用各种对象/模块来负责具体的功能,互相之间尽量不耦合. 切面编程AOP(aspect-priented programming)是为了解决OOP中耦合无法解除的问题而产生的. 打个比方现在项目中有负责网络/数据存储/UI几个模块,每个模块都接入了另外一个Log模块. 虽然Log不属于前面三个的功能,但因为都接入了,所以他们在某种程度上就有了耦合,要修改Log模块的实现的时候会影响到其

  • java数据结构和算法中哈希表知识点详解

    树的结构说得差不多了,现在我们来说说一种数据结构叫做哈希表(hash table),哈希表有是干什么用的呢?我们知道树的操作的时间复杂度通常为O(logN),那有没有更快的数据结构?当然有,那就是哈希表: 1.哈希表简介 哈希表(hash table)是一种数据结构,提供很快速的插入和查找操作(有的时候甚至删除操作也是),时间复杂度为O(1),对比时间复杂度就可以知道哈希表比树的效率快得多,并且哈希表的实现也相对容易,然而没有任何一种数据结构是完美的,哈希表也是:哈希表最大的缺陷就是基于数组,因

  • 详解nodejs中的异步迭代器

    前言 从 Node.jsv10.0.0 开始,异步迭代器就出现中了,最近它们在社区中的吸引力越来越大.在本文中,我们将讨论异步迭代器的作用,还将解决它们可能用于什么目的的问题. 什么是异步迭代器 那么什么是异步迭代器?它们实际上是以前可用的迭代器的异步版本.当我们不知道迭代的值和最终状态时,可以使用异步迭代器,最终我们得到可以解决{value:any,done:boolean}对象的 promise.我们还获得了 for-await-of 循环,以帮助我们循环异步迭代器.就像 for-of 循环

随机推荐