什么是同步异步

在最新的ES7（ES2017）中提出的前端异步特性：async、await。
在了解async和await之前得先明白什么是同步函数，什么是异步函数。

• 同步函数：当一个函数是同步执行时，那么当该函数被调用时不会立即返回，直到该函数所要做的事情全都做完了才返回。比如说在银行排队办理业务，要等到前面一个人办完才能到下一个。
• 异步函数：如果一个异步函数被调用时，该函数会立即返回尽管该函数规定的操作任务还没有完成。比如一个人边吃饭，边看手机，边说话，就是异步处理的方式。

async

async从字面意思上很好理解，是异步的意思，async用于申明一个function是异步的，函数返回的是一个promise。

• async作为关键字放到函数前面，用于表示函数是一个异步函数。该函数的执行不会阻塞后面代码的执行。
• async函数返回的是一个promise对象，可以调用then方法获取到promise的结果值。

async function f() { 
    return 1; 
} 
f().then((res) => { 
    console.log(res) 
}) //1

async函数会返回一个promise对象，如果function中返回的是一个值，async直接会用Promise.resolve()包裹一下返回。

await

await有等待的意思，等待一个异步方法执行完成。

• await关键字只能放async函数里面。 而async函数里不是必须有await。
• await关键字的返回结果就是其后 promise执行的结果值，是resolved或者 rejected后的值。

function getSomething() { 
    return "something"; 
} 

async function testAsync() { 
    return Promise.resolve("hello async"); 
} 

async function test() { 
    const v1 = await getSomething(); 
    const v2 = await testAsync(); 
    console.log(v1, v2); 
} 
test(); // something hello async 

• 为什么await关键词只能在async函数中用

await操作符等的是一个返回的结果，那么如果是同步的情况，那就直接返回了。

那如果是异步的情况呢，异步的情况下，await会阻塞整一个流程，直到结果返回之后，才会继续下面的代码。

阻塞代码是一个很可怕的事情，而async函数，会被包在一个promise中，异步去执行。所以await只能在async函数中使用，如果在正常程序中使用，会造成整个程序阻塞，得不偿失。

async/await

异步代码就像写同步代码一样，也避免了回调地狱。

• 串行：等待前面一个await执行后接着执行下一个await，以此类推

async function asyncAwaitFn(str) {
    return await new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            resolve(str)
        }, 1000);
    })
}

const serialFn = async () => { //串行执行
    console.log(await asyncAwaitFn('string 1'));
    console.log(await asyncAwaitFn('string 2'));
    console.timeEnd('serialFn ')
}

serialFn();

• 并行：将多个promise直接发起请求（先执行async所在函数），然后再进行await操作

async function asyncAwaitFn(str) {
    return await new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            resolve(str)
        }, 1000);
    })
}
const parallel = async () => { //并行执行
    const parallelOne = asyncAwaitFn('string 1');
    const parallelTwo = asyncAwaitFn('string 2')

    //直接打印
    console.log(await parallelOne)
    console.log(await parallelTwo)
    console.timeEnd('parallel')
}
parallel()

async、await错误处理

在Promise中当请求reject的时候我们可以使用catch。为了保持代码的健壮性使用async、await的时候我们使用try catch来处理错误。

async function catchErr() {
	try {
		const errRes = await new Promise((resolve, reject) => {
			setTimeout(() => {
				reject("http error...");
			}, 1000);
		);
		//平常我们也可以在await请求成功后通过判断当前status是不是200来判断请求是否成功
		// console.log(errRes.status, errRes.statusText);
        } catch(err) {
        	console.log(err);
        }
}
catchErr(); //http error...

虽然async、await也使用到了Promise但是却减少了Promise的then处理使得整个异步请求代码清爽了许多。

前面扯了这么多，也是时候回到正题了，我们先来看下面的一个例子。
我们需要做一个功能，在页面加载的时候实现查询三组数据：查询用户、查询朋友、查询图片。

class Api {
  constructor () {
    this.user = { id: 1, name: 'test' }
    this.friends = [ this.user, this.user, this.user ]
    this.photo = 'not a real photo'
  }

  getUser () {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => resolve(this.user), 200)
    })
  }

  getFriends (userId) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => resolve(this.friends.slice()), 200)
    })
  }

  getPhoto (userId) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => resolve(this.photo), 200)
    })
  }

  throwError () {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => reject(new Error('Intentional Error')), 200)
    })
  }
}

在上面定义了API的类，里面写了三个封装的查询接口。现在要依次执行那三个操作。
第一种方法：Promises的嵌套：

function callbackHell () {
  const api = new Api()
  let user, friends
  api.getUser().then(function (returnedUser) {
    user = returnedUser
    api.getFriends(user.id).then(function (returnedFriends) {
      friends = returnedFriends
      api.getPhoto(user.id).then(function (photo) {
        console.log('callbackHell', { user, friends, photo })
      })
    })
  })
}

从上面可以看出，这代码块很简单，但它有很长、很深的嵌套。

这只是简单的函数内容，但在真实的代码库中，每个回调函数可能会很长的代码，这就可能会导致代码变得庞大难读懂。处理此类代码，在回调内的回调中使用回调，通常称为“回调地狱”。

更糟糕的是，没有错误检查，因此任何回调都可能作为未处理的resove/reject而失败。
第二种方法：Promises链：

function promiseChain () {
  const api = new Api()
  let user, friends
  api.getUser()
    .then((returnedUser) => {
      user = returnedUser
      return api.getFriends(user.id)
    })
    .then((returnedFriends) => {
      friends = returnedFriends
      return api.getPhoto(user.id)
    })
    .then((photo) => {
      console.log('promiseChain', { user, friends, photo })
    })
}

Promises的一个不错的功能是，可以通过在每个回调中返回另一个Promises来链接它们。这样，我们可以将所有回调保持在相同的缩进级别。我们还可以使用箭头函数来简化回调函数的声明。

当然，此变体比第一种易于阅读，并且有更好的顺序感，但是，仍然很冗长且看起来复杂。
第三种方法 async/await：

async function asyncAwaitIsYourNewBestFriend () {
  const api = new Api()
  const user = await api.getUser()
  const friends = await api.getFriends(user.id)
  const photo = await api.getPhoto(user.id)
  console.log('asyncAwaitIsYourNewBestFriend', { user, friends, photo })
}

现在看起来，好多了。

在Promises之前调用“await”关键字暂停函数的流程，知道Promises被解决，并将结果分配给等号左侧的变量。这样，我们可以对异步操作流程进行编程，就好像它是普通的同步命令系列一样。

上面的例子比较简单实现，下面我们继续讲下一个例子。

现在有一个功能，要获取一个用户的朋友的朋友列表。

第一种方法：递归Promises循环：

function promiseLoops () {  
  const api = new Api()
  api.getUser()
    .then((user) => {
      return api.getFriends(user.id)
    })
    .then((returnedFriends) => {
      const getFriendsOfFriends = (friends) => {
        if (friends.length > 0) {
          let friend = friends.pop()
          return api.getFriends(friend.id)
            .then((moreFriends) => {
              console.log('promiseLoops', moreFriends)
              return getFriendsOfFriends(friends)
            })
        }
      }
      return getFriendsOfFriends(returnedFriends)
    })
}

我们正在创建一个内部函数，该函数已递归的方式来获取Promises，知道列表为空。虽然它具有完整的功能，但这只是对于简单的任务来说。

第二种方法：async/await循环：

async function asyncAwaitLoops () {
  const api = new Api()
  const user = await api.getUser()
  const friends = await api.getFriends(user.id)

  for (let friend of friends) {
    let moreFriends = await api.getFriends(friend.id)
    console.log('asyncAwaitLoops', moreFriends)
  }
}

无需编写任何递归的Promises闭包。只是一个循环。

同步操作
逐个列出每个用户的朋友的朋友有点慢？为什么不并行进行呢？

我们依然可以使用async和await来解决。

async function asyncAwaitLoopsParallel () {
  const api = new Api()
  const user = await api.getUser()
  const friends = await api.getFriends(user.id)
  const friendPromises = friends.map(friend => api.getFriends(friend.id))
  const moreFriends = await Promise.all(friendPromises)
  console.log('asyncAwaitLoopsParallel', moreFriends)
}

并并行运行操作，就要形成运行的Promises数组，并将其作为参数传递给Promise.all()。这将返回一个等待的Promise，一旦所有操作完成，就会返回。