JS 异步(callback→Promise→async/await)

摘要：异步编程三座大山原型原型链作用域闭包同步异步。异步操作执行完毕后，再执行该回调函数，确保回调在异步操作之后执行。回调函数本身是我们约定俗成的一种叫法，我们定义它，但是并不会自己去执行它，它最终被其他人执行了。

JS三座大山：原型原型链、作用域闭包、同步异步。
之前有写过自己对闭包的理解，今天来总结一下JS中的异步。

思考（案例来自stackoverflow）：

function foo(){
    var result;
    $ajax({
        url:"...",
        success:function(response){
            result=response;
            //return response;//tried this one as well
        }
    });
    return result;
}
var result=foo();

初学异步的时候，这里是很容易错的地方，你想要获取从服务器端返回的数据，结果却一直undefined。
分析：
JavaScript是单线程语言，但是js中有很多任务耗时比较长，比如ajax请求，如果都按照顺序进行，往往会出现浏览器无响应的情况，所以就需要异步的形式。JS中所有的任务可以分为两种：同步任务和异步任务。

同步任务：在主线程上排队执行的任务，只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务；

异步任务：不进入主线程，而进入任务队列中的任务，只有任务队列通知主线程，某个异步任务可以执行了，这个任务才会进入主线程执行。

事件循环（Event Loop）：只有执行栈中的所有同步任务都执行完毕，系统才会读取任务队列，看看里面的异步任务哪些可以执行，然后那些对应的异步任务，结束等待状态，进入执行栈，开始执行。

异步的解决方案：

下面我们尝试将上面代码改正一下，几种方法如下：
1.callback

function foo(callback){//定义函数的时候将另一个函数（回调函数）作为参数传入定义的函数中。
    $ajax({
        //...
        success:callback//异步操作执行完毕后，再执行该回调函数，确保回调在异步操作之后执行。
    });
}
function myCallback(result){
    //...
}
foo(myCallback);

回调函数本身是我们约定俗成的一种叫法，我们定义它，但是并不会自己去执行它，它最终被其他人执行了。

优点：比较容易理解；
缺点：1.高耦合，维护困难，回调地狱;2.每个任务只能指定一个回调函数;3.如果几个异步操作之间并没有顺序之分，同样也要等待上一个操作执行结束再进行下一个操作。下图回调地狱（图片来自于新浪微博(@ruanyf)）：

2.Promise

function ajax(url){
    return new Promise(function(resolve,reject){
        var xhr=new XMLHttpRequest();
        xhr.onload=function(){
            resolve(this.responseText);
        };
        xhr.onerror=reject;
        xhr.open("GET",url);
        xhr.send();
    });
}
ajax("/echo/json")
    .then(function(result){...})
    .then(function(){...})
    .catch(function(){...});

ES6给我们提供了一个原生的构造函数Promise，Promise代表了一个异步操作，可以将异步对象和回调函数脱离开来，通过.then方法在这个异步操作上绑定回调函数，Promise可以让我们通过链式调用的方法去解决回调嵌套的问题，而且由于promise.all这样的方法存在，可以让同时执行多个操作变得简单。

promise对象存在三种状态：
1)Fulfilled:成功状态
2)Rejected：失败状态
3)Pending：既不是成功也不是失败状态，可以理解为进行中状态

promise对象的两个重要方法：resolve/reject
1）resolve方法可以使Promise对象的状态改变为成功，同时传递一个参数用于后续成功后的操作。
2）reject方法可以将Promise对象的状态改变为失败，同时将错误信息传递到后续错误处理的操作。

.then可以使用链式调用，原因在于：每一次执行该方法时总会返回一个Promise对象。
另外，在then的函数当中的返回值，可以作为后续操作的参数（例如：.then(return a).then(console.log(a+b))）

那么问题来了，如果上面代码异步操作抛出错误，会怎么样？会调用catch方法指定的回调函数，处理这个错误，而且then方法指定的回调函数，如果运行中抛出错误，也会被catch捕获。Promise对象的错误具有“冒泡”性质，会一直向后传递，直到被捕获为止，也就是说，错误总是会被下一个catch语句捕获。

理解Promise用法的关键点：
1.then方法是Promise实例的方法，即Promise.prototype上的，它的作用是为Promise实例添加状态改变时的回调函数，这个方法的第一个参数是resolved状态的回调函数，第二个参数（可选）是rejected状态的回调函数。
2.链式中的第二个then开始，它们的resolve中的参数，是前一个then中resolve的return语句的返回值。
3.关于执行顺序：Promise在实例化的时候就会执行，也就是如果Promise的实例化语句中函数console.log输出语句，它会比then中的先执行。Promise.all中传入的Promise对象的数组（假设为p1、p2），即使p2的运行速度比p1快，Promise.all方法仍然会按照数组中的顺序将结果返回。
理解了上面这些方便写原生的Promise，利用观察者模式。后面补充。

Promise的缺点：
1.当处于未完成状态时，无法确定目前处于哪一阶段。
2.如果不设置回调函数，Promise内部的错误不会反映到外部。
3.无法取消Promise，一旦新建它就会立即执行，无法中途取消。

3.async/await:

很多人说async/await是异步编程的终极解决方案、
JavaScript 的 async/await 实现，离不开 Promise。

var superagent=require("superagent")
function delay(){
    return new Promise(function(resolve,reject){
        setTimeout({
            resolve(42);
        },3000);
    })
}
async function getAllBooks(){
    var bookIDs=await superagent.get("/user/books");
    await delay(1000);
    return await superagent.get("/books/ids="JSON.stringify(bookIDs))；
}
getAllBooks()
    .then(function(){});

上面的 delay() 没有申明为 async。实际上，delay() 本身就是返回的 Promise 对象，加不加 async 结果都一样。

只要在函数名之前加上async关键字，就表明这个函数内部有异步操作。这个异步操作返回一个Promise对象，前面用await关键字注明。函数执行的时候，一旦遇到await，就会先执行await后面的表达式中的内容（异步），不再执行函数体后面的语句。等到异步操作执行完毕后，再自动返回到函数体内，继续执行函数体后面的语句。

下面这段来自：https://segmentfault.com/a/11...

async：定义异步函数
1）自动把函数转换为Promise
2）当调用异步函数时，函数返回值会被resolve处理
3）异步函数内部可以使用await

await:暂停异步函数的执行
1）当使用在Promise前面时，await等待Promise完成，并返回Promise的结果
2）await只能和Promise一起使用，不能和callback一起使用
3）await只能用在async函数中

async/await并不会取代promise，因为async/await底层依然使用promise。

async function getABC(){
    let A = await getValueA(); // getValueA 花费 2 秒
    let B = await getValueB(); // getValueA 花费 4 秒
    let C = await getValueC(); // getValueA 花费 3 秒
    return A*B*C
}

每次遇到 await 关键字时，Promise 都会停下在，一直到运行结束，所以总共花费是 2+4+3 = 9 秒。await 把异步变成了同步。

async function getABC() {
    // Promise.all() 允许同时执行所有的异步函数
    let results = await Promise.all([ getValueA, getValueB, getValueC ]); 
    return results.reduce((total,value) => total * value);
}

函数总耗时为 4 秒（getValueB 的耗时）。

Async 的价值在于用写同步的方式写异步，1避免了阻塞，2必免写回调

async/await详细了解，推荐：https://segmentfault.com/a/11...