《The Evolution of Asynchronous JavaScript》外文梳理了JavaScript非同步函數的發展歷程,首先透過回呼函數實現非同步,之後又經歷了Promise/A 、生成器函數,而未來將是async函數的。感謝景莊對此文章的翻譯,內容如下:
現在讓我們一起來回顧這些年來JavaScript非同步函數的發展歷程吧。
回呼函數Callbacks
似乎一切應該從回呼函數開始談起。
非同步JavaScript
正如我們所知道的那樣,在JavaScript中,非同步程式設計方式只能透過JavaScript語言中的一等公民函數才能完成:這種方式意味著我們可以將一個函數作為另一個函數的參數,在這個函數的內部可以呼叫被傳遞進來的函數(即回呼函數)。這也正是回呼函數誕生的原因:如果你將一個函數作為參數傳遞給另一個函數(此時它被稱為高階函數),那麼在函數內部, 你可以呼叫這個函數來完成對應的任務。回呼函數沒有回傳值(不要試圖用return),只是用來在函數內部執行某些動作。 看例子:
Something.save(function(err) { if (err) { //error handling return; // 没有返回值 } console.log('success'); });
上面的例子中我們示範了一個錯誤優先的回呼函數(error-first callbacks),這也是Node.js本身的特點之一, Node.js中所有的核心模組和NPM倉庫中的大部分模組在寫作時都會遵循這個特點。
過度使用回呼函數會遇到的挑戰:
如果不能合理的組織代碼,非常容易造成回調地獄(callback hell),這會讓你的程式碼很難被別人所理解。
很容易遺漏錯誤處理程式碼。
無法使用return語句傳回值,也不能使用throw關鍵字。
也正是基於這些原因,在JavaScript世界中,一直都在尋找著能夠讓非同步JavaScript開發變得更簡單的可行的方案。
一個可行的解決方案之一是async模組。如果你和回呼函數打過很久的交道, 你或許會深刻地感受到,在JavaScript中如果想要讓某些事並行執行,或是串行執行,甚至是使用非同步函數來映射(mapping) 數組中的元素使用非同步函數有多複雜。所以,感謝 Caolan McMahon寫了async模組來解決這些問題。
使用async模組,你可以輕鬆地以下面這種方式寫程式碼:
async.map([1, 2, 3], AsyncSquaringLibrary.square, function(err, result){ // result will be [1, 4, 9] });
async模組雖然一定程度上帶來了便利,但仍然不夠簡單,程式碼也不容易閱讀,因此Promise出現了。
Promise
目前的JavaScript非同步標準可以追溯到2012年,並且直到ES6才變得可用,然而,Promise這個術語卻並不是JavaScript 社群所發明的。這個術語來來自於 Daniel P.friedman在1976年的發表的一篇文章。
一個Promise代表的是一個非同步操作的最終結果。
現在我們使用Promise來完成上面程式碼所完成的任務,Promise風格的程式碼如下:
Something.save() .then(function() { console.log('success'); }) .catch(function() { //error handling })
你會發現,Promise中也利用了回呼函數。在then和catch方法中都傳入了一個回呼函數,分別在Promise被滿足和被拒絕時執行。 Promise函數的另一個優點是它能夠被連結起來完成一系列任務。例如,你可以這樣寫程式碼:
saveSomething() .then(updateOtherthing) .then(deleteStuff) .then(logResults);
當你沒有現成的Promise時,你可能需要藉助一些Promise函式庫,一個流行的選擇是使用 bluebird。 這些函式庫可能會提供比原生方案更多的功能,且不限於Promise/A 標準所規定的特性。
但是為什麼不用糖方法(sugar methods)呢?建議你先閱讀 Promise: The Extension Problem這篇文章。更多關於Promise的信息,可以參考 Promise/A 標準。
你可能會問:如果大部分的函式庫只暴露了回呼的介面的話,那麼我該如何使用Promise?
嗯,這個很簡單,此時你唯一需要做的就是使用Promise來包覆含有回呼的那個函數呼叫體。例如:
回呼風格的程式碼可能是這樣的:
function saveToTheDb(value) { db.values.insert(value, function (err, user) { if (err) throw err; // todo: insert user to db }); }
現在我們將其改成支援Promise風格呼叫的程式碼:
function saveToTheDb(value) { return new Promise(function(resolve, reject) { db.values.insert(value, function(err, user) { // remember error first ;) if (err) { return reject(err); // don't forget to return here } resolve(user); }) } }
已經有相當一部分的函式庫或框架同時支持者兩種方式了,即同時提供了回呼風格和Promise風格的API介面。那現在, 如果你也想對外提供一個函式庫,最佳實務也是同時提供兩種方式的介面。你可以輕鬆的使用如下方式來達到這個目的:
function foo(cb) { if (cb) { return cb(); } return new Promise(function (resolve, reject) { }); }
或者更简单些,你可以从只提供Promise风格的接口开始后,并使用诸如 callbackify这样的工具来达到向后兼容的目的。其实Callbackify所做的工作和上面的代码片段类似,但在实现上使用了一个更通用的方法, 我建议你可以去阅读Callbackify的源代码。
生成器Generators/ yield
JavaScript 生成器是个相对较新的概念, 它是ES6(也被称为ES2015)的新特性。想象下面这样的一个场景:
当你在执行一个函数的时候,你可以在某个点暂停函数的执行,并且做一些其他工作,然后再返回这个函数继续执行, 甚至是携带一些新的值,然后继续执行。
上面描述的场景正是JavaScript生成器函数所致力于解决的问题。当我们调用一个生成器函数的时候,它并不会立即执行, 而是需要我们手动的去执行迭代操作(next方法)。也就是说,你调用生成器函数,它会返回给你一个迭代器。迭代器会遍历每个中断点。
function* foo () { var index = 0; while (index < 2) { yield index++; //暂停函数执行,并执行yield后的操作 } } var bar = foo(); // 返回的其实是一个迭代器 console.log(bar.next()); // { value: 0, done: false } console.log(bar.next()); // { value: 1, done: false } console.log(bar.next()); // { value: undefined, done: true }
更进一步的,如果你想更轻松的使用生成器函数来编写异步JavaScript代码,我们可以使用 co 这个库,co是著名的tj大神写的。
Co是一个为Node.js和浏览器打造的基于生成器的流程控制工具,借助于Promise,你可以使用更加优雅的方式编写非阻塞代码。
使用co,前面的示例代码,我们可以使用下面的代码来改写:
co(function* (){ yield Something.save(); }).then(function() { // success }) .catch(function(err) { //error handling });
你可能会问:如何实现并行操作呢?答案可能比你想象的简单,如下(其实它就是Promise.all而已):
yield [Something.save(), Otherthing.save()]; Async/ await
在ES7(还未正式标准化)中引入了Async函数的概念,目前如果你想要使用的话,只能借助于babel 这样的语法转换器将其转为ES5代码。(提醒一点:我们现在讨论的是async关键字,而不是NPM中的async包)。
简而言之,使用async关键字,你可以轻松地达成之前使用生成器和co函数所做到的工作。当然,除了hack之外。
也许你会问,是否在ES7中有了async关键字,yield就变得不是那么重要了?
实际上,使用yield实现异步也不过是一种hack罢了,yield意味着懒次序(lazy sequences)和迭代器。 而await能够完美的分离这两点,首先让yield用于其最初的目的,其次使用await来执行异步操作。
在这背后,async函数实际使用的是Promise,也就是为什么async函数会返回一个Promise的原因。
因此,我们使用async函数来完成类似于前面代码所完成的工作,可以使用下面这样的方式来重新编写代码:
async function save(Something) { try { await Something.save(); // 等待await后面的代码执行完,类似于yield } catch (ex) { //error handling } console.log('success'); }
正如你看到的那样,使用async函数,你需要在函数声明的最前面加上async关键字。这之后,你可以在函数内部使用await关键字了,作用和之前的yield作用是类似的。
使用async函数完成并行任务与yiled的方式非常的相似,唯一不同的是,此时Promise.all不再是隐式的,你需要显示的调用它:
async function save(Something) { await Promise.all[Something.save(), Otherthing.save()] }
Koa也支持async函数,如果你也在使用koa,那么你现在就可以借助babel使用这一特性了。
import koa from koa; let app = koa(); app.experimental = true; app.use(async function (){ this.body = await Promise.resolve('Hello Reader!') }) app.listen(3000);
以上内容给大家分享了JavaScript异步函数发展历程,希望对大家有所帮助。

JavaScript在瀏覽器和Node.js環境中運行,依賴JavaScript引擎解析和執行代碼。 1)解析階段生成抽象語法樹(AST);2)編譯階段將AST轉換為字節碼或機器碼;3)執行階段執行編譯後的代碼。

Python和JavaScript的未來趨勢包括:1.Python將鞏固在科學計算和AI領域的地位,2.JavaScript將推動Web技術發展,3.跨平台開發將成為熱門,4.性能優化將是重點。兩者都將繼續在各自領域擴展應用場景,並在性能上有更多突破。

Python和JavaScript在開發環境上的選擇都很重要。 1)Python的開發環境包括PyCharm、JupyterNotebook和Anaconda,適合數據科學和快速原型開發。 2)JavaScript的開發環境包括Node.js、VSCode和Webpack,適用於前端和後端開發。根據項目需求選擇合適的工具可以提高開發效率和項目成功率。

是的,JavaScript的引擎核心是用C語言編寫的。 1)C語言提供了高效性能和底層控制,適合JavaScript引擎的開發。 2)以V8引擎為例,其核心用C 編寫,結合了C的效率和麵向對象特性。 3)JavaScript引擎的工作原理包括解析、編譯和執行,C語言在這些過程中發揮關鍵作用。

JavaScript是現代網站的核心,因為它增強了網頁的交互性和動態性。 1)它允許在不刷新頁面的情況下改變內容,2)通過DOMAPI操作網頁,3)支持複雜的交互效果如動畫和拖放,4)優化性能和最佳實踐提高用戶體驗。

C 和JavaScript通過WebAssembly實現互操作性。 1)C 代碼編譯成WebAssembly模塊,引入到JavaScript環境中,增強計算能力。 2)在遊戲開發中,C 處理物理引擎和圖形渲染,JavaScript負責遊戲邏輯和用戶界面。

JavaScript在網站、移動應用、桌面應用和服務器端編程中均有廣泛應用。 1)在網站開發中,JavaScript與HTML、CSS一起操作DOM,實現動態效果,並支持如jQuery、React等框架。 2)通過ReactNative和Ionic,JavaScript用於開發跨平台移動應用。 3)Electron框架使JavaScript能構建桌面應用。 4)Node.js讓JavaScript在服務器端運行,支持高並發請求。

Python更適合數據科學和自動化,JavaScript更適合前端和全棧開發。 1.Python在數據科學和機器學習中表現出色,使用NumPy、Pandas等庫進行數據處理和建模。 2.Python在自動化和腳本編寫方面簡潔高效。 3.JavaScript在前端開發中不可或缺,用於構建動態網頁和單頁面應用。 4.JavaScript通過Node.js在後端開發中發揮作用,支持全棧開發。


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