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[Javascript] Promise, generator, async與ES6

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在Javascript裡面,有一個超級重要的概念就是非同步,這也是剛入門的時候最容易搞混、忘記的觀念
ES6原生支援了Promise,搭配Generator使用效果更佳,而ES7甚至支援了async的語法
我覺得這算是一個演進的過程,讓程式架構越來越好、可讀性越來越高
所以要講解這些新的東西,就先從最基本的callback開始吧

現在假設我們有三個api
第一個是抓取文章列表的api

[
  {
    "title": "文章1",
    "id": 1
  },
  {
    "title": "文章2",
    "id": 2
  },
  {
    "title": "文章3",
    "id": 3
  }
]

第二個是給文章id, 抓取文章內容的api

{
  "authorId": 5,
  "content": "content",
  "timestamp": "2015-08-26"
}

第三個是給作者id, 返回作者資訊的api

{
  "email": "aszx87410@gmail.com",
  "name": "huli",
  "id": 5
}

現在想要達成的功能是:抓取最新的一篇文章的作者信箱
流程就是:抓文章列表->抓文章資訊->抓作者
實作成code就像這樣

getArticleList(function(articles){
    getArticle(articles[0].id, function(article){
        getAuthor(article.authorId, function(author){
            alert(author.email);
        })
    })
})

function getAuthor(id, callback){
    $.ajax("http://beta.json-generator.com/api/json/get/E105pDLh",{
        author: id
    }).done(function(result){
        callback(result);
    })
}

function getArticle(id, callback){
    $.ajax("http://beta.json-generator.com/api/json/get/EkI02vUn",{
        id: id
    }).done(function(result){
        callback(result);
    })
}

function getArticleList(callback){
    $.ajax(
    "http://beta.json-generator.com/api/json/get/Ey8JqwIh")
    .done(function(result){
        callback(result);
    });
}

或可參考線上範例:用callback實做

相信這樣子的code大家應該都不陌生,但是這樣會有一個缺點
就是我們俗稱的callback hell,這樣一層一層一層的實在是有點醜
那該怎麼辦呢?有種東西叫做Promise,就這樣出現了
先來個實際範例再來講解吧!

getArticleList().then(function(articles){
    return getArticle(articles[0].id);
}).then(function(article){
    return getAuthor(article.authorId);
}).then(function(author){
    alert(author.email);
});

function getAuthor(id){
    return new Promise(function(resolve, reject){
        $.ajax("http://beta.json-generator.com/api/json/get/E105pDLh",{
            author: id
        }).done(function(result){
            resolve(result);
        })
    });
}

function getArticle(id){
    return new Promise(function(resolve, reject){
        $.ajax("http://beta.json-generator.com/api/json/get/EkI02vUn",{
            id: id
        }).done(function(result){
            resolve(result);
        })
    });
}

function getArticleList(){
    return new Promise(function(resolve, reject){
       $.ajax(
        "http://beta.json-generator.com/api/json/get/Ey8JqwIh")
        .done(function(result){
            resolve(result);
        }); 
    });
}

線上範例:用Promise實做
Promise是一個物件,有三種狀態,等待中(pending)、完成(resolve or fulfilled)跟失敗(reject)
在上面的範例中,我們把那三個函數的callback function拿掉了,取而代之的是返回一個Promise物件
原本應該是callback要出現的地方,變成了resolve
這樣有什麼好處呢?看我們最上面呼叫這些函式的地方,原本的callback hell不見了,被我們壓平了
如果看的不是很懂,就先從最基本的,呼叫一個Promise開始

getArticleList().then(function(articles){
  console.log(articles);
});

function getArticleList(){
    return new Promise(function(resolve, reject){
       $.ajax(
        "http://beta.json-generator.com/api/json/get/Ey8JqwIh")
        .done(function(result){
            resolve(result);
        }); 
    });
}

你可以在Promise物件後面加上.then,就會是這個Promise跑完之後的結果
假如在then裡面return另一個Promise物件,就可以不斷串接使用
像是這樣

getArticleList().then(function(articles){
    return getArticle(articles[0].id);
}).then(function(article){
    return getAuthor(article);
});

有了Promise的這個特性,就可以避免掉callback hell
如果我們加上ES6的arrow function,甚至可以簡化成這樣

getArticleList()
.then(articles => getArticle(articles[0].id))
.then(article => getAuthor(article.authorId))
.then(author => {
    alert(author.email);
});

線上範例 Promise+arrow function

單純運用Promise的範例就到這邊為止,其實到這邊語法已經滿簡單的了,而且有了arrow function以後,可讀性有變得比較好,但是看到一堆then總是覺得有點礙眼

那接下來還有什麼呢?
ES6裡面多了一個Generator,如果不知道的話可參考我的上一篇文章[Javascript] ES6 Generator基礎
接著就要利用Generator的特性,來寫出超級像同步但其實是非同步的程式碼

function* run(){
  var articles = yield getArticleList();
  var article = yield getArticle(articles[0].id);
  var author = yield getAuthor(article.authorId);
  alert(author.email);  
}

var gen = run();
gen.next().value.then(function(r1){
  gen.next(r1).value.then(function(r2){
      gen.next(r2).value.then(function(r3){
        gen.next(r3);
        console.log("done");
      })
  })
});

完整版線上範例 Promise + Generator

仔細看run這個generator,利用yield的特性,會先執行右邊的程式碼,等待下一次的呼叫並且賦值給左邊
所以我們可以在getArticleList()裡面的then事件呼叫gen.next(r1),就會把回傳值丟給articles這個變數
如果覺得這樣有點難懂,可以先換成只有一層的

function* run(){
  var articles = yield getArticleList();
  console.log(articles); 
}

var gen = run();

//第一次呼叫,會執行到getArticleList(),會回傳一個Promise

gen.next().value.then(function(r1){

  //第一個Promise結束後,把r1丟回給generator,讓articles = getArticleList()的回傳值

  gen.next(r1);
  console.log('done');
});

讓我們再回來看看上面那段程式碼的上半部

function* run(){
  var articles = yield getArticleList();
  var article = yield getArticle(articles[0].id);
  var author = yield getAuthor(article.authorId);
  alert(author.email);  
}

有沒有覺得,跟同步的程式碼很像?只要把yield拿掉的話,根本就一模一樣對吧!
這就是generator的精髓所在了:用很像同步的語法,但其實是非同步

那再來看看下半部

var gen = run();
gen.next().value.then(function(r1){
  gen.next(r1).value.then(function(r2){
      gen.next(r2).value.then(function(r3){
        gen.next(r3);
        console.log("done");
      })
  })
});

很容易可以發現下半部的語法很固定,並且容易找出規律
而且根本就是個遞迴
所以可以用一個函式包住,處理更多general的case

function* run(){
  var articles = yield getArticleList();
  var article = yield getArticle(articles[0].id);
  var author = yield getAuthor(article.authorId);
  alert(author.email);  
}

function runGenerator(){
    var gen = run();
    
    function go(result){
        if(result.done) return;
        result.value.then(function(r){
            go(gen.next(r));
        });
    }
    
    go(gen.next());
}

runGenerator();

完整版線上範例 Promise + Generator + 遞迴
tj做的co模組就是在做差不多的事情,只是做得更多了
但原理跟我們上面寫的runGenerator很類似,就是把一個generator包起來寫一個自動執行器

最後,終於要講到標題上的最後一個東西了:async
這是什麼?先來看code

async function run(){
  var articles = await getArticleList();
  var article = await getArticle(articles[0].id);
  var author = await getAuthor(article.authorId);
  alert(author.email);  
}

完整版線上範例 async(沒辦法跑)
(jsfiddle支援度沒那麼高,所以沒辦法跑這段code)

這段code跟之前的差別在於

  1. function* gen()變成async function run()
  2. yield變成await 就這兩個點而已 然後你會發現,就這樣就結束了 不必用其他模組,不必自己寫遞迴執行器 這就是async的語法,其實就是把那些自動執行寫好而已,但是這樣的語法讓我們方便許多 而其實這個語法是在ES7才有計畫引入的,QQ

好消息是,我們上面有關ES6的code都是通過babel這個library轉換成ES5的語法
而他有個實驗性功能的地方,其中就有包含async
async是在stage 2NOTE: Stage 2 and above are enabled by default.
什麼參數都不用調整就自動幫你開啟了,真是可喜可賀

當初剛接觸ES6時,一下子接觸到一堆眼花撩亂的東西,每個再繼續深入下去都是一門學問
而且我在之前都是純粹用callback(因為層級不多所以還好),偶爾用一下async(node的library,跟上面的不一樣)
所以我覺得最好了解的方式,就是從最基礎的callback開始,慢慢進步到promise,再進步到generator,最後才是async
才能懂得為什麼會有這些東西的出現

如果有哪些地方有講錯,還麻煩留個言或是寄信給我
感謝

ref:
ECMAScript 6 入门 异步操作
JavaScript Promises
拥抱Generator,告别异步回调
深入浅出ES6(三):生成器 Generators

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