JavaScript中的async/await

JavaScript 中的 async/await 是一种用于处理异步操作的语法糖，它们能够让我们更加优雅地编写异步代码。在本文中，我们将详细介绍 async/await 的概念、如何使用它们来编写异步代码，并探讨其实现原理。

什么是async/await？

在 JavaScript 中，异步编程经常会用到回调函数和 Promise，虽然它们都有优点，但是它们的代码可读性不高。相对而言，async/await 提供了一种更简洁和直观的方式来处理异步操作，使得代码易于阅读和维护。

async/await 是 ES2017 引入的一种新的异步编程模型。async 用于定义一个异步函数，该函数会自动返回一个 Promise 对象；await 则用于等待 Promise 对象的状态发生变化，即等待 Promise 对象被 resolve 或 reject。

async函数

async 关键字用于定义一个异步函数，异步函数可以包含多个异步操作，每个操作可能需要等待统一或不同的时间才能执行完成。异步函数中的任何代码都会被当做 Promise 处理并返回结果。如果异步函数没有显式地返回 Promise 对象，JavaScript 会自动把返回值封装成 Promise 对象。

下面是一个使用 async 关键字定义的异步函数的例子：

async function asyncFunc() {
  // 异步操作
}

异步函数通常在内部包含一个或多个异步操作。这些操作可以是 Promise 对象，也可以是使用回调函数编写的异步 API。

async function asyncFunc() {
  const result = await fetch('https://api.example.com/data');  // 使用await等待一个Promise对象的结果
  console.log(result);   
}

asyncFunc();

在上面的代码中，我们定义了一个名为 asyncFunc 的异步函数，该函数使用 fetch 方法发送 HTTP 请求，并通过 await 等待它的结果。fetch 返回一个 Promise 对象，我们使用 await 关键字等待 Promise 对象的状态发生变化，即等待 Promise 对象被 resolve 或 reject。在 Promise 对象状态发生改变后，我们将得到一个 HTTP 响应对象，并在控制台打印出来。

await表达式

await 表达式用于暂停异步函数的执行，直到 Promise 对象进入完成状态时才继续执行异步函数。await 关键字只能在 async 函数中使用。

下面的例子展示了如何使用 await 表达式等待异步操作的完成：

async function asyncFunc() {
  const result = await fetch('https://api.example.com/data');
  console.log(result);
}

asyncFunc();

在上面的代码中，我们使用 await 表达式等待 fetch 方法返回的 Promise 对象。由于 fetch 方法返回的是一个 Promise 对象，我们可以使用 await 表达式等待它的结果。在 Promise 对象状态变为 resolved 时，await 表达式就会解除暂停并返回结果。

需要注意的是，await 只能在异步函数中使用。如果尝试在非异步函数中使用 await，则会报错。

// 编译错误
function syncFunc() {
  const result = await fetch('https://api.example.com/data');
}

使用try-catch处理异步操作

使用 async/await 可以让我们更直观和简洁地编写异步代码，并且可以使得我们使用传统的 try-catch 语句来捕获异步操作的异常。下面的代码展示了如何使用 try-catch 处理异步操作中的异常：

async function asyncFunc() {
  try {
    const result = await fetch('https://api.example.com/data');
    console.log(result);
  } catch (error) {
    console.error('Error:', error);
  }
}

asyncFunc();

在上面的代码中，我们使用了一个 try-catch 语句来处理可能发生的异常。如果 fetch 方法返回的 Promise 对象进入 rejected 状态，那么 catch 语句就会捕获到这个异常，并输出错误信息。

async/await实现原理

async/await 的实质是将生成器和 Promise 这两种语言特性进行了封装，并把它们结合起来使用。 async 的本质是将函数体封装成一个 Promise 对象，并通过生成器的方式执行异步操作。异步操作返回的结果会作为 Promise 的值传递给异步函数。 await 关键字实际上是一个生成器函数暂停函数执行的语法糖。await 在执行时，会将后面的异步操作转换成 Promise 对象，并等待 Promise 对象进入 resolved 状态。当 Promise 对象进入 resolved 状态时，就会恢复生成器的执行，并将 Promise 对象的值或错误信息作为生成器的返回值或抛出异常。我们可以通过 Babel 转码器将 async/await 代码转换成 Promise 或生成器的形式。

function asyncFunc() {
  return _asyncToGenerator(function* () {
    try {
      const result = yield fetch('https://api.example.com/data');
      console.log(result);
    } catch (error) {
      console.error('Error:', error);
    }
  })();
}

总结

async/await 是 ES2017 引入的一种新的异步编程模型，它们提供了一种更加简洁和直观的方式来处理异步操作，使得代码易于阅读和维护。async 关键字用于定义一个异步函数，await 关键字用于等待 Promise 对象的状态发生变化。通过使用 async/await ，我们可以忘记回调函数的层层嵌套，让异步代码更加优雅。需要注意的是，在使用 async/await 时，代码容易出现阻塞、并发性能较差等问题，我们应该学会合理地使用async/await方法，优化异步操作。