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ES6&ES7中的異步之Generator函數(shù)與異步編程

venmos / 2142人閱讀

摘要：傳統(tǒng)的異步方法回調(diào)函數(shù)事件監(jiān)聽(tīng)發(fā)布訂閱之前寫(xiě)過(guò)一篇關(guān)于的文章，里邊寫(xiě)過(guò)關(guān)于異步的一些概念。內(nèi)部函數(shù)就是的回調(diào)函數(shù)，函數(shù)首先把函數(shù)的指針指向函數(shù)的下一步方法，如果沒(méi)有，就把函數(shù)傳給函數(shù)屬性，否則直接退出。

Generator函數(shù)與異步編程 
因?yàn)閖s是單線程語(yǔ)言，所以需要異步編程的存在，要不效率太低會(huì)卡死。
傳統(tǒng)的異步方法

回調(diào)函數(shù)

事件監(jiān)聽(tīng)

發(fā)布/訂閱

Promise

之前寫(xiě)過(guò)一篇關(guān)于Promise的文章，里邊寫(xiě)過(guò)關(guān)于異步的一些概念。這篇文章將會(huì)說(shuō)一下Generator函數(shù)的異步應(yīng)用。

Generator函數(shù) 協(xié)程

多個(gè)線程互相合作完成任務(wù)，在傳統(tǒng)的編程語(yǔ)言中（比如java）,當(dāng)A線程在執(zhí)行，執(zhí)行一段時(shí)間之后暫停，由B線程繼續(xù)執(zhí)行，B線程執(zhí)行結(jié)束之后A線程再執(zhí)行，這個(gè)時(shí)候，A線程就被稱為協(xié)程，而這個(gè)協(xié)程A就是異步任務(wù)。

function* foo(){
    ... //其他代碼
    var f = readFile();
    ... //其他代碼
}

上邊這個(gè)函數(shù)，foo函數(shù)就是一個(gè)協(xié)程，通過(guò)yield命令實(shí)現(xiàn)協(xié)程的暫停，等到讀取文件的函數(shù)執(zhí)行完畢之后，再繼續(xù)執(zhí)行foo其他的操作。

協(xié)程的Generator函數(shù)實(shí)現(xiàn)

Generator函數(shù)是協(xié)程在ES6的實(shí)現(xiàn)，最大的特點(diǎn)是交出函數(shù)的執(zhí)行權(quán)（暫停函數(shù)執(zhí)行）

整個(gè)Generator函數(shù)就是一個(gè)封裝好了的異步任務(wù)，而yield是函數(shù)暫停執(zhí)行的標(biāo)志。

function* foo(){
    let x = 1;
    let y = yield x + 2;
    return y
}

var f = foo()
f.next();   // {value:3,done:false}
f.next();   // {value:undefined,done:true}

next方法的作用是分批端執(zhí)行Generator函數(shù)。
異步函數(shù)的封裝 
let fetch = require("node-fetch")

function* asynsFun(){
    let url = "....";
    var f = yield fetch(url);
    console.log(f)
}

當(dāng)執(zhí)行完fetch之后把取回的數(shù)據(jù)賦值給f,然后再把f打印出來(lái)，這個(gè)看起來(lái)很像同步的寫(xiě)法，但是實(shí)現(xiàn)起來(lái)卻是異步的。

是不是很簡(jiǎn)單，如果用回掉函數(shù)或者Promise的寫(xiě)法會(huì)很復(fù)雜的。

let a = asyncFun()
a.next()

a.value.then(function(data){
  return data.json();
}).then(function(data){
  g.next(data);
});

這樣的寫(xiě)法表示起來(lái)很簡(jiǎn)潔，但是流程管理比較復(fù)雜。

Thunk函數(shù)

thunk函數(shù)是自動(dòng)執(zhí)行Generator函數(shù)的一種方法。

Thunk函數(shù)的核心理解就是傳名調(diào)用。

function f(x){
    return x * 2
}

f(x + 6)

//等同于

var thunk = function(x) {
    return x + 5
}

function f() {
    return thunk() * 2 
}

理論上，x+6被thunk函數(shù)替代了，所有用到原來(lái)參數(shù)的地方，直接用thunk求值就行。

這就是Thunk函數(shù)的策略，是傳名求值的一種實(shí)現(xiàn)策略，用來(lái)替換某個(gè)表達(dá)式。

js中的Thunk函數(shù)

在js中，函數(shù)的參數(shù)并不是傳名的而是傳值的，所以，thunk函數(shù)不是用來(lái)替換表達(dá)式的，而是用來(lái)替換多參數(shù)函數(shù)的。將其中一個(gè)參數(shù)替換成只接收一個(gè)回掉函數(shù)的單參數(shù)參數(shù)。

聽(tīng)起來(lái)很拗口，看代碼。

// 正常的寫(xiě)法
fs.readFile(filename,callback);

// thunk函數(shù)的單參數(shù)版本
var thunk = function(filename) {
    return function(callback) {
        return fs.readFile(filename,callback);
    }
}

var readThunk = thunk(filename)
readThunk(callback)

理論上，只要函數(shù)的一個(gè)參數(shù)是回調(diào)函數(shù)，就可以改寫(xiě)成Thunk函數(shù)。

Thunkify模塊

一個(gè)轉(zhuǎn)換器，把函數(shù)轉(zhuǎn)成Thunk函數(shù)

安裝
npm install thunkify

使用方法：
var thunkify = require("thunkify");
var fs = require("fs");

var read = thunkify(rs.readFile);
read("package-json")(function(err,str)
    // ...
)

thunkify接受一個(gè)回調(diào)方法、

Generator函數(shù)的流程管理

之前說(shuō)過(guò)，Generator函數(shù)的流程管理比較復(fù)雜，那么Thunk函數(shù)有什么用呢，正確答案是，他可以幫助Generator函數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的流程管理。

function* gen(){
    // ...
}
var g = gen();
var res = g.next();

while(!res.done){
    console.log(res.value)
    res.next();
}

理論上，上面的代碼可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)執(zhí)行，但是，不能適合異步。用Thunk可以解決這個(gè)問(wèn)題。

var thunkify = require("thunkify");
var fs = require("fs");
var readFileThunk = thunkify(fs.readFile)

var gen = function* (){
    var r1 = readFileThunk("filename1")
    console.log(r1);
    var r2 = readFileThunk("filename2")
    console.log(r2);
    
}
Thunk函數(shù)的自動(dòng)流程管理

Thunk函數(shù)的真正意義在于可以自動(dòng)執(zhí)行Generator函數(shù)，看下邊的例子。

function* g(){
    // ...
}

function run(fn){    //Thunk函數(shù)接收一個(gè)Generator函數(shù)
    var gen = fn();
    
    function next(err,data){
        var result = gen.next(data);
        if(result.done) return;
        return result.value(next)
    }
    
    next();
}

run(g)

解析一下這個(gè)代碼：
run方法其實(shí)就是一個(gè)Generator函數(shù)自動(dòng)執(zhí)行器。內(nèi)部函數(shù)next就是Thunk的回調(diào)函數(shù)，next函數(shù)首先把Generator函數(shù)的指針指向Generator函數(shù)的下一步方法（gen.next()），如果沒(méi)有，就把next函數(shù)傳給Thunk函數(shù)（result.value屬性），否則直接退出。

有了這個(gè)執(zhí)行器，執(zhí)行Generator函數(shù)就方便多了，不管內(nèi)部多少操作，直接把Generator函數(shù)傳給run函數(shù)即可，當(dāng)然前提是每一個(gè)異步操作都是一個(gè)Thunk函數(shù)，也就是yield后面的必須是Thunk函數(shù)。

function* g(){
    var f1 = yield fs.readFileThunk("filename1")
    var f2 = yield fs.readFileThunk("filename2")
    ...

}

run(g)

Thunk 函數(shù)并不是 Generator 函數(shù)自動(dòng)執(zhí)行的唯一方案。因?yàn)樽詣?dòng)執(zhí)行的關(guān)鍵是，必須有一種機(jī)制，自動(dòng)控制 Generator 函數(shù)的流程，接收和交還程序的執(zhí)行權(quán)。回調(diào)函數(shù)可以做到這一點(diǎn)，Promise 對(duì)象也可以做到這一點(diǎn)。

這篇文章寫(xiě)得比較難懂，其實(shí)主要是為了下一篇文章做鋪墊。

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