1. 回調(diào)金字塔及理想中的解決方案

我們都知道javascript是一門(mén)單線程異步非阻塞語(yǔ)言。異步非阻塞當(dāng)然是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，但大量的異步操作必然涉及大量的回調(diào)函數(shù)，特別是當(dāng)異步嵌套的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)回調(diào)金字塔的問(wèn)題，使得代碼的可讀性非常差。比如下面一個(gè)例子：

var fs = require('fs');
fs.readFile('./file1', function(err, data) {
console.log(data.toString());
fs.readFile('./file2', function(err, data) {
console.log(data.toString());
})
})

這個(gè)例子是先后讀取兩個(gè)文件內(nèi)容并打印，其中file2的讀取必須在file1讀取結(jié)束之后再進(jìn)行，因此其操作必須要在file1讀取的回調(diào)函數(shù)中執(zhí)行。這是一個(gè)典型的回調(diào)嵌套，并且只有兩層而已，在實(shí)際編程中，我們可能會(huì)遇到更多層的嵌套，這樣的代碼寫(xiě)法無(wú)疑是不夠優(yōu)雅的。

在我們想象中，比較優(yōu)雅的一種寫(xiě)法應(yīng)該是看似同步實(shí)則異步的寫(xiě)法，類(lèi)似下面這樣：

var data;
data = readFile('./file1');
//下面的代碼是第一個(gè)readFile執(zhí)行完畢之后的回調(diào)部分
console.log(data.toString());
//下面的代碼是第二個(gè)readFile的回調(diào)
data = readFile('./file2');
console.log(data.toString());

這樣的寫(xiě)法，就完全避免回調(diào)地獄。事實(shí)上，koa就讓我們可以使用這樣的寫(xiě)法來(lái)寫(xiě)異步回調(diào)函數(shù):

var koa = require('koa');
var app = koa();
var request=require('some module');
app.use(function*() {
var data = yield request('http://www.baidu.com');
//以下是異步回調(diào)部分
this.body = data.toString();
})
app.listen(3000);

那么，究竟是什么讓koa有這么神奇的魔力呢？

2. generator配合promise實(shí)現(xiàn)異步回調(diào)同步寫(xiě)法

關(guān)鍵的一點(diǎn)，其實(shí)前一篇也提到了，就是generator具有類(lèi)似"打斷點(diǎn)"這樣的效果。當(dāng)遇到y(tǒng)ield的時(shí)候，就會(huì)暫停，將控制權(quán)交給yield后面的函數(shù)，當(dāng)下次返回的時(shí)候，再繼續(xù)執(zhí)行。

而在上面的那個(gè)koa例子中，yield后面的可不是任何對(duì)象都可以哦！必須是特定類(lèi)型。在co函數(shù)中，可以支持promise, thunk函數(shù)等。

今天的文章中，我們就以promise為例來(lái)進(jìn)行分析，看看如何使用generator和promise配合，實(shí)現(xiàn)異步同步化。

依舊以第一個(gè)讀取文件例子來(lái)分析。首先，我們需要將讀文件的函數(shù)進(jìn)行改造，將其封裝成為一個(gè)promise對(duì)象：

var fs = require('fs');
var readFile = function(fileName) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
fs.readFile(fileName, function(err, data) {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(data);
}
})
})
}
//下面是readFile使用的示例
var tmp = readFile('./file1');
tmp.then(function(data) {
console.log(data.toString());
})

關(guān)于promise的使用，如果不熟悉的可以去看看es6中的語(yǔ)法。(近期我也會(huì)寫(xiě)一篇文章來(lái)教大家如何用es5的語(yǔ)法來(lái)自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)具備基本功能的promise對(duì)象，敬請(qǐng)期待呦^_^)

簡(jiǎn)單來(lái)講，promise可以實(shí)現(xiàn)將回調(diào)函數(shù)通過(guò) promise.then(callback)的形式來(lái)寫(xiě)。但是我們的目標(biāo)是配合generator，真正實(shí)現(xiàn)如絲般順滑的同步化寫(xiě)法，如何配合呢，看這段代碼：

var fs = require('fs');
var readFile = function(fileName) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
fs.readFile(fileName, function(err, data) {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(data);
}
})
})
}
//將讀文件的過(guò)程放在generator中
var gen = function*() {
var data = yield readFile('./file1');
console.log(data.toString());
data = yield readFile('./file2');
console.log(data.toString());
}
//手動(dòng)執(zhí)行g(shù)enerator
var g = gen();
var another = g.next();
//another.value就是返回的promise對(duì)象
another.value.then(function(data) {
//再次調(diào)用g.next從斷點(diǎn)處執(zhí)行g(shù)enerator,并將data作為參數(shù)傳回
var another2 = g.next(data);
another2.value.then(function(data) {
g.next(data);
})
})

上述代碼中，我們?cè)趃enerator中yield了readFile，回調(diào)語(yǔ)句代碼寫(xiě)在yield之后的代碼中，完全是同步的寫(xiě)法，實(shí)現(xiàn)了文章一開(kāi)頭的設(shè)想。

而yield之后，我們得到的是一個(gè)another.value是一個(gè)promise對(duì)象，我們可以使用then語(yǔ)句定義回調(diào)函數(shù)，函數(shù)的內(nèi)容呢，則是將讀取到的data返回給generator并繼續(xù)讓generator從斷點(diǎn)處執(zhí)行。

基本上這就是異步回調(diào)同步化最核心的原理，事實(shí)上如果大家熟悉python，會(huì)知道python中有"協(xié)程"的概念，基本上也是使用generator來(lái)實(shí)現(xiàn)的(我想當(dāng)懷疑es6的generator就是借鑒了python~)

不過(guò)呢，上述代碼我們依然是手動(dòng)執(zhí)行的。那么同上一篇一樣，我們還需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)run函數(shù)，用于管理generator的流程，讓它能夠自動(dòng)跑起來(lái)！

3. 讓同步化回調(diào)函數(shù)自動(dòng)跑起來(lái)：一個(gè)run函數(shù)的編寫(xiě)

仔細(xì)觀察上一段代碼中手動(dòng)執(zhí)行g(shù)enerator的部分，也能發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，這個(gè)規(guī)律讓我們可以直接寫(xiě)一個(gè)遞歸的函數(shù)來(lái)代替：

var run=function(gen){
var g;
if(typeof gen.next==='function'){
g=gen;
}else{
g=gen();
}
function next(data){
var tmp=g.next(data);
if(tmp.done){
return ;
}else{
tmp.value.then(next);
}
}
next();
}

函數(shù)接收一個(gè)generator，并讓其中的異步能夠自動(dòng)執(zhí)行。使用這個(gè)run函數(shù)，我們來(lái)讓上一個(gè)異步代碼自動(dòng)執(zhí)行：

var fs = require('fs');
var run = function(gen) {
var g;
if (typeof gen.next === 'function') {
g = gen;
} else {
g = gen();
}
function next(data) {
var tmp = g.next(data);
if (tmp.done) {
return;
} else {
tmp.value.then(next);
}
}
next();
}
var readFile = function(fileName) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
fs.readFile(fileName, function(err, data) {
if (err) {
reject(err);
} else {
resolve(data);
}
})
})
}
//將讀文件的過(guò)程放在generator中
var gen = function*() {
var data = yield readFile('./file1');
console.log(data.toString());
data = yield readFile('./file2');
console.log(data.toString());
}
//下面只需要將gen放入run當(dāng)中即可自動(dòng)執(zhí)行
run(gen);

執(zhí)行上述代碼，即可看到終端依次打印出了file1和file2的內(nèi)容。

需要指出的是，這里的run函數(shù)為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)只支持promise，而實(shí)際的co函數(shù)還支持thunk等。

這樣一來(lái)，co函數(shù)的兩大功能基本就完整介紹了，一個(gè)是洋蔥模型的流程控制，另一個(gè)是異步同步化代碼的自動(dòng)執(zhí)行。在下一篇文章中，我將帶大家對(duì)這兩個(gè)功能進(jìn)行整合，寫(xiě)出我們自己的一個(gè)co函數(shù)！

這篇文章的代碼同樣可以在github上面找到：https://github.com/mly-zju/async-js-demo，其中promise_generator.js就是本篇的示例源碼。

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