Node.js 中使用 async 函數(shù)的方法

借助于新版 V8 引擎，Node.js 從 7.6 開始支持 async 函數(shù)特性。今年 10 月 31 日，Node.js 8 也開始成為新的長(zhǎng)期支持版本，因此你完全可以放心大膽地在你的代碼中使用 async 函數(shù)了。在這邊文章里，我會(huì)簡(jiǎn)要地介紹一下什么是 async 函數(shù)，以及它會(huì)如何改變我們編寫 Node.js 應(yīng)用的方式。

1 什么是 async 函數(shù)

利用 async 函數(shù)，你可以把基于 Promise 的異步代碼寫得就像同步代碼一樣。一旦你使用 async 關(guān)鍵字來定義了一個(gè)函數(shù)，那你就可以在這個(gè)函數(shù)內(nèi)使用 await 關(guān)鍵字。當(dāng)一個(gè) async 函數(shù)被調(diào)用時(shí)，它會(huì)返回一個(gè) Promise。當(dāng)這個(gè) async 函數(shù)返回一個(gè)值時(shí)，那個(gè) Promise 就會(huì)被實(shí)現(xiàn)；而如果函數(shù)中拋出一個(gè)錯(cuò)誤，那么 Promise 就會(huì)被拒絕。

await 關(guān)鍵字可以被用來等待一個(gè) Promise 被解決并返回其實(shí)現(xiàn)的值。如果傳給 await 的值不是一個(gè) Promise，那它會(huì)把這個(gè)值轉(zhuǎn)化為一個(gè)已解決的 Promise。

const rp = require('request-promise')
async function main () {
 const result = await rp('https://google.com')
 const twenty = await 20
 
 // 睡個(gè)1秒鐘
 await new Promise (resolve => {
 setTimeout(resolve, 1000)
 })
 return result
}
main()
 .then(console.log)
 .catch(console.error)

2 向 async 函數(shù)遷移

如果你的 Node.js 應(yīng)用已經(jīng)在使用Promise，那你只需要把原先的鏈?zhǔn)秸{(diào)用改寫為對(duì)你的這些 Promise 進(jìn)行 await。

如果你的應(yīng)用還在使用回調(diào)函數(shù)，那你應(yīng)該以漸進(jìn)的方式轉(zhuǎn)向使用 async 函數(shù)。你可以在開發(fā)一些新功能的時(shí)候使用這項(xiàng)新技術(shù)。當(dāng)你必須調(diào)用一些舊有的代碼時(shí)，你可以簡(jiǎn)單地把它們包裹成為 Promise 再用新的方式調(diào)用。

要做到這一點(diǎn)，你可以使用內(nèi)建的 util.promisify方法：

const util = require('util')
const {readFile} = require('fs')
const readFileAsync = util.promisify(readFile)
async function main () {
 const result = await readFileAsync('.gitignore')
 return result
}
main()
 .then(console.log)
 .catch(console.error)

3 Async 函數(shù)的最佳實(shí)踐

3.1 在 express 中使用 async 函數(shù)

express 本來就支持 Promise，所以在 express 中使用 async 函數(shù)是比較簡(jiǎn)單的：

const express = require('express')
const app = express()
app.get('/', async (request, response) => {
 // 在這里等待 Promise
 // 如果你只是在等待一個(gè)單獨(dú)的 Promise，你其實(shí)可以直接將將它作為返回值返回，不需要使用 await 去等待。
 const result = await getContent()
 response.send(result)
})
app.listen(process.env.PORT)

但正如 Keith Smith 所指出的，上面這個(gè)例子有一個(gè)嚴(yán)重的問題——如果 Promise 最終被拒絕，由于這里沒有進(jìn)行錯(cuò)誤處理，那這個(gè) express 路由處理器就會(huì)被掛起。

為了修正這個(gè)問題，你應(yīng)該把你的異步處理器包裹在一個(gè)對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理的函數(shù)中：

const awaitHandlerFactory = (middleware) => {
 return async (req, res, next) => {
 try {
 await middleware(req, res, next)
 } catch (err) {
 next(err)
 }
 }
}
// 然后這樣使用：
app.get('/', awaitHandlerFactory(async (request, response) => {
 const result = await getContent()
 response.send(result)
}))

3.2 并行執(zhí)行

比如說你正在編寫這樣一個(gè)程序，一個(gè)操作需要兩個(gè)輸入，其中一個(gè)來自于數(shù)據(jù)庫，另一個(gè)則來自于一個(gè)外部服務(wù)：

async function main () {
 const user = await Users.fetch(userId)
 const product = await Products.fetch(productId)
 await makePurchase(user, product)
}

在這個(gè)例子中，會(huì)發(fā)生什么呢？

你的代碼會(huì)首先去獲取 user，
然后獲取 product，
最后再進(jìn)行支付。
如你所見，由于前兩步之間并沒有相互依賴關(guān)系，其實(shí)你完全可以將它們并行執(zhí)行。這里，你應(yīng)該使用 Promise.all 方法：

async function main () {
 const [user, product] = await Promise.all([
 Users.fetch(userId),
 Products.fetch(productId)
 ])
 await makePurchase(user, product)
}

而有時(shí)候，你只需要其中最快被解決的 Promise 的返回值——這時(shí)，你可以使用 Promise.race 方法。

3.3 錯(cuò)誤處理

考慮下面這個(gè)例子：

async function main () {
 await new Promise((resolve, reject) => {
 reject(new Error('error'))
 })
}
main()
 .then(console.log)

當(dāng)執(zhí)行這段代碼的時(shí)候，你會(huì)看到類似這樣的信息：

(node:69738) UnhandledPromiseRejectionWarning: Unhandled promise rejection (rejection id: 2): Error: error
(node:69738) [DEP0018] DeprecationWarning: Unhandled promise rejections are deprecated. In the future, promise rejections that are not handled will terminate the Node.js process with a non-zero exit code.

在較新的 Node.js 版本中，如果 Promise 被拒絕且未得到處理，整個(gè) Node.js 進(jìn)程就會(huì)被中斷。因此必要的時(shí)候你應(yīng)該使用 try-catch：

const util = require('util')
async function main () {
 try {
 await new Promise((resolve, reject) => {
 reject(new Error('💥'))
 })
 } catch (err) {
 // 在這里處理錯(cuò)誤
 // 根據(jù)你的需要，有時(shí)候把錯(cuò)誤直接再拋出也是可行的
 }
}
main()
 .then(console.log)
 .catch(console.error)

可是，使用 try-catch 可能會(huì)隱藏掉一些重要的異常，比如像系統(tǒng)錯(cuò)誤，你可能更想把它再拋出來。關(guān)于在什么情況下你應(yīng)該將錯(cuò)誤再次拋出，我強(qiáng)烈建議你去讀一下 Eran 的這篇文章。

3.4 更為復(fù)雜的流程控制

Caolan McMahon 的 async 是一個(gè)出現(xiàn)較早的用于 Node.js 中異步流程控制的庫。它提供了一些進(jìn)行異步操作控制的幫助工具，比如：

mapLimit，
filterLimit，
concatLimit，

以及 priorityQueue。

如果你不打算重新發(fā)明輪子，不想把同樣的邏輯自己再實(shí)現(xiàn)一遍，并且愿意信賴這個(gè)經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的、每月下載量高達(dá) 5000 萬的庫，你可以結(jié)合 util.promisify 簡(jiǎn)單地重用這些函數(shù)：

const util = require('util')
const async = require('async')
const numbers = [
 1, 2, 3, 4, 5
]
mapLimitAsync = util.promisify(async.mapLimit)
async function main () {
 return await mapLimitAsync(numbers, 2, (number, done) => {
 setTimeout(function () {
 done(null, number * 2)
 }, 100)
 })
}
main()
 .then(console.log)
 .catch(console.error)

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