nodejs q模块

摘要：如果按照上面回调函数的写法这种写法看起来虽然简单，但是如果在各个任务中都含有多个复杂的逻辑操作，需要串行操作的任务一旦变多，那么这种回调的写法就可读性非常差，而且难以维护。

接触nodejs时间不长，如果有所纰漏，请大家批评指正

众所周知，nodejs是异步的，但是何为异步呢？就是设置一个任务后立即返回，然后加上一个监听，当任务结束的时候，就去调用监听。

比如下面的代码:

fs = require("fs")
fs.readFile("/etc/hosts", "utf8", function (err,data) { // 设置了一个监听，文件读取完毕以后调用
  if (err) {
    return console.log(err);
  }
  console.log(data);
}); // 不阻塞，马上返回

console.log("starting read file...");

// result:
// starting read file...
// host file content

要是对于简单的任务，这是一个非常好的设计，给你一个任务，任务做好了马上告诉我，然后触发相应的操作

但是如果对于复杂的任务，就未必是一种好的做法了。比如我们现在有多个任务需要进行处理，但是这些任务之间存在以来关系，比如任务二需要在任务一完成以后才可以开始，任务三要在任务二后面才可以开始。。。如果按照上面回调函数的写法:

task1(function (value1) {
    task2(value1, function(value2) {
        task3(value2, function(value3) {
            task4(value3, function(value4) {
                // Do something with value4
                // ... more task ...
                // I am in the callback hell
            });
        });
    });
});

这种写法看起来虽然简单，但是如果在各个任务中都含有多个复杂的逻辑操作，需要串行操作的任务一旦变多，那么这种回调的写法就可读性非常差，而且难以维护。也就是所谓的回调地狱。

拿有没有什么方法可以简化这种复杂的操作呢？答案是肯定的，那就是nodejs里面的q模块。

q模块不仅仅是为了解决回调地狱的问题，它还能很大程度上辅助你进行一些需要并行，串行，定时等操作。

promise是用来取代回调函数来进行异步操作的另一种方案

我们先来看一下大牛对promise的定义

A promise is an abstraction for asynchronous programming. It’s an object that proxies for the return value or the exception thrown by a function that has to do some asynchronous processing. — Kris Kowal on JSJ

我们做什么事都不要忘了最初的目的，我们最初采用回调的目的就是布置一件任务，任务结束以后，就将操作的数据传入我们注册的函数，我们再去处理数据。

promise做的事情也是同样的目的，为了异步操作得到数据，首先布置一件任务，然后返回一个promise对象,该promise对象承诺一定给我一个结果，要是是任务成功将结果返回给我，要么就是任务执行失败，返回一个异常信息。

所以只要我们有这个promise对象，我们就可以在任何地方处理promise返回给我们的结果，就是这么优雅。换句话说，就是将任务布置的代码和任务结果的处理代码进行了分离。

我们来看一个例子

function myReadFile(){
    var deferred = Q.defer();
    FS.readFile("foo.txt", "utf-8", function (error, text) {
        if (error) {
            deferred.reject(new Error(error));
        } else {
            deferred.resolve(text);
        }
    });
    return deferred.promise; // 这里返回一个承诺
}
/**
* many many code here
*/
promise.then(function(data){ 
    console.log("get the data : "+data);
},function(err){
    console.err(err);
});

好啦，既然知道什么是promise了，我们就开始探讨一下q模块

安装nodejs

node官网下载安装nodejs

新建一个工程,填写一基本信息

mkdir qtest && cd qtest && npm init

安装q模块

npm install q --save

下面是博主在学习q模块的时候所见所得，可能有所纰漏，如果需要q模块的全面资料，大家可以参见这里

我们知道，当得到一个promise以后，我们需要指定对应的处理函数，也就是用then函数来指定对应的处理函数。

then函数传入两个函数对象:

当promise被fulfilled的时候执行的函数

当promise被rejected的时候执行的函数

每次只有一个函数可能被执行，因为返回的promise只可能存在一个状态，要么被promise被解决了，要么promise没有被解决。

最终then函数返回一个新的promise

如下面所示:

var outputPromise = getInputPromise() 
.then(function fulfilled_function(input) {// 传入两个函数对象，一个用来处理fulfilled情况，一个处理rejected情况
}, function fulfilled_function(reason) {
}); // 最终返回一个新的promise

在传入的fulfilled_function和rejected_function函数中，函数的返回值会影响then函数返回的promise（也就是这里的outputPromise）的行为：

如果返回一个普通值，promise就是fulfilled的

如果抛出一个异常，那么promise就是rejected的

如果返回一个新的promise，那么then函数返回的promise将会被这个新的promise取代。

如果你只关心任务的成功或者失败状态，上面的fulfilled_function或者rejected_function可以设置为空。

我们来看几个例子：

返回一个普通值:

var Q = require("q");

var outputPromise = Q(1).then(function(data){
   console.log(data);
   return 2; // outputPromise将会fulfilled
});

outputPromise.then(function(data){
    console.log("FULFILLED : "+data);
},function(err){
    console.log("REJECTED : "+err);
})
/** 运行结果
1
FULFILLED : 2
*/

抛出一个异常：

var Q = require("q");

var outputPromise = Q(1).then(function(data){
   console.log(data);
   throw new Error("haha ,error!"); 
   return 2; 
});

outputPromise.then(function(data){
    console.log("FULFILLED : "+data);
},function(err){
    console.log("REJECTED : "+err);
})
/** 运行结果
1
REJECTED : Error: haha ,error!
*/

返回一个新的promise

var Q = require("q");

var outputPromise = Q(1).then(function(data){
   console.log(data);
   return Q(3); 
});

outputPromise.then(function(data){
    console.log("FULFILLED : "+data);
},function(err){
    console.log("REJECTED : "+err);
})

/** 运行结果
1
FULFILLED : 3
*/

上面提到过then函数最后会返回一个新的promise,这样我们就可以将多个promise串联起来，完成一系列的串行操作。

如下面所示：

return getUsername()
.then(function (username) {
    return getUser(username);
})
.then(function (user) {
    // if we get here without an error,
    // the value returned here
    // or the exception thrown here
    // resolves the promise returned
    // by the first line
});

假如我们现在有多个任务需要一起并行操作，然后所有任务操作结束后，或者其中一个任务失败后就直接返回，q模块的中的all函数就是用来解决这个问题的。

我们来几个例子

成功执行：

var Q = require("q");

function createPromise(number){
    return Q(number*number); 
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
    return createPromise(number);
});

Q.all(promiseArray).then(function(results){
    console.log(results);
});

/** 运行结果
[ 1, 4, 9, 16, 25 ]
*/

其中某个抛出异常:

var Q = require("q");

function createPromise(number){
    if(number ===3 )
        return Q(1).then(function(){
            throw new Error("haha, error!");
        })
    return Q(number*number); 
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
    return createPromise(number);
});

Q.all(promiseArray).then(function(results){
    console.log(results);
},function (err) {
    console.log(err);
});
/** 运行结果
[Error: haha, error!]
*/

但是有些时候我们想等到所有promise都得到一个结果以后，我们在对结果进行判断，看看那些是成功的，那些是失败的，我们就可以使用allSettled函数。

如下所示:

var Q = require("q");

function createPromise(number){
    if(number ===3 )
        return Q(1).then(function(){
            throw new Error("haha, error!");
        })
    return Q(number*number); 
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
    return createPromise(number);
});


Q.allSettled(promiseArray)
    .then(function (results) {
        results.forEach(function (result) {
            if (result.state === "fulfilled") {
                console.log(result.value);
            } else {
                console.error(result.reason);
            }
        });
    });
/** 运行结果
1
4
[Error: haha, error!]
16
25
*/

或者有时候我们只需要其中一个promise有结果即可，那么any函数就比较适合我们

如下所示:

var Q = require("q");

function createPromise(number){
    if(number ===3 || number === 1 )
        return Q(1).then(function(){
            throw new Error("haha, error!");
        })
    return Q(number*number); 
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
    return createPromise(number);
});

Q.any(promiseArray).then(function(first){
    console.log(first);
},function(error){
    console.log(error); // all the promises were rejected
});

/** 运行结果
4
*/

上面我们讲到的都是promise的使用，那么如何创建一个新的promise呢，q模块里面提供好几种方法来创建一个新的promise：

Using Q.fcall

Using Deferreds

Using Q.promise

你可以使用fcall来直接创建一个将会fullfilled的promise：

return Q.fcall(function () {
    return 10;
});

也可以创建一个将会rejected的promise：

return Q.fcall(function () {
    throw new Error("Can"t do it");
});

或者才创建一个promise的时候传入自定义参数：

return Q.fcall(function(number1 , number2){
    return number1+number2;
}, 2, 2);

上面我们提到的fcall方法来创建promise的方法，虽然简单，但是在某些时候不一定能满足我们的需求，比如我们现在创建一个新的promise，需要在某个任务完成以后，让promise变成fulfilled或者是rejected状态的，上面的fcall方法就不适合了，因为它是直接返回的。

那么这里使用Deferred来实现这种操作就再合适不过了，我们首先创建一个promise，然后在合适的时候将promise设置成为fulfilled或者rejected状态的。

如下所示:

var deferred = Q.defer();
FS.readFile("foo.txt", "utf-8", function (error, text) {
    if (error) {
        deferred.reject(new Error(error));
    } else {
        deferred.resolve(text);
    }
});
return deferred.promise;

最后一个要介绍的就是Q.Promise函数，这个方法其实是和Deferred方法比较类似的，我们要传入一个带有三个参数的函数对象,分别是resolve,reject,notify。可以调用这三个函数来设置promise的状态。

看个例子:

var Q = require("q");
var request = require("request");

function requestUrl(url) {
    return Q.Promise(function(resolve, reject, notify) {
        request(url, function (error, response, body) {
            if(error)
                reject(error);
            if (!error && response.statusCode == 200) {
                resolve(body);
            }
        })
    });
}

requestUrl("http://www.baidu.com").then(function(data){
    console.log(data);
},function(err){
    console.error(err);
});
/** 运行结果
百度首页html内容
*/

这里我们将会模拟串行和并行请求多个url地址。

我在本地搭建了一个测试用的express服务器:,对应代码如下

var express = require("express");
var router = express.Router();

/* GET home page. */
router.get("/address1", function(req, res, next) {
    res.send("This is address1");
});

router.get("/address2", function(req, res, next) {
    res.send("This is address2");
});

router.get("/address3", function(req, res, next) {
    res.send("This is address3");
});

module.exports = router;

var Q = require("q");
var request = require("request");

var urls = [
    "http://localhost:3014/q-test/address1",
    "http//localhost:3014/q-test/address2", // this is wrong address
    "http://localhost:3014/q-test/address3"
];

function createPromise(url){
    var deferred = Q.defer();
    request(url , function(err , response , body){
        console.log("requested "+url);
        if(err)
            deferred.reject(err);
        else
            deferred.resolve(body);
    });
    return deferred.promise;
}

var promises = urls.map(function (url) {
    return createPromise(url) ;
});


Q.allSettled(promises) .then(function (results) {
    results.forEach(function (result) {
        if (result.state === "fulfilled") {
            console.log(result.value);
        } else {
            console.error(result.reason);
        }
    });
});
/** 运行结果
requested http//localhost:3014/q-test/address2
requested http://localhost:3014/q-test/address1
requested http://localhost:3014/q-test/address3
This is address1
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
This is address3
*/

var Q = require("q");
var request = require("request");

var urls = [
    "http://localhost:3014/q-test/address1",
    "http//localhost:3014/q-test/address2", // this is wrong address
    "http://localhost:3014/q-test/address3",
    "done" // append a useless item
];

function createPromise(url){
    var deferred = Q.defer();
    request(url , function(err , response , body){
        if(err)
            deferred.reject(err);
        else
            deferred.resolve(body);
    });
    return deferred.promise;
}


urls.reduce(function(soFar , url){
   return soFar.then(function(data){
       if(data)
           console.log(data);
       return createPromise(url);
   } ,function(err){
       console.error(err);
       return createPromise(url);
   }) 
},Q(null));
/** 运行结果
requested http://localhost:3014/q-test/address1
This is address1
requested http//localhost:3014/q-test/address2
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
requested http://localhost:3014/q-test/address3
This is address3
requested done
*/

下面我们使用q模块来对express服务器进行延时操作:

var express = require("express");
var router = express.Router();
var Q = require("q");

function myDelay(ms){ // 定义延时操作，返回promise
    var deferred = Q.defer() ;
    setTimeout(deferred.resolve , ms);
    return deferred.promise;
}

/* GET home page. */
router.get("/address1", function(req, res, next) {
    myDelay(5000).then(function(){
        res.send("This is address1"); // 时间到了就返回数据
    });
});

router.get("/address2", function(req, res, next) {
    res.send("This is address2");
});

router.get("/address3", function(req, res, next) {
    res.send("This is address3");
});

module.exports = router;

好，上面的串行和并行操作我们并没有看出什么区别，现在我们再来跑一遍程序:

并行结果

/** 运行结果
requested http//localhost:3014/q-test/address2
requested http://localhost:3014/q-test/address3
requested http://localhost:3014/q-test/address1
This is address1
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
This is address3
*/

串行结果

/** 运行结果
requested http://localhost:3014/q-test/address1
This is address1
requested http//localhost:3014/q-test/address2
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
requested http://localhost:3014/q-test/address3
This is address3
requested done
*/