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Node.js 非同步程式設計之 Callback介紹(一)_node.js

WBOY
WBOY原創
2016-05-16 16:07:121246瀏覽

Node.js 基於 JavaScript 引擎 v8,是單執行緒的。 Node.js 採用了與通常 Web 上的 JavaScript 非同步程式設計的方式來處理會造成阻塞的I/O操作。在 Node.js 中讀取檔案、存取資料庫、網路請求等等都有可能是異步的。對於 Node.js 新人或從其他語言背景遷移到 Node.js 上的開發者來說,非同步程式設計是比較痛苦的一部分。本章將由淺入深為大家講解 Node.js 非同步程式設計的方方面面。從最基礎的 callback 到 thunk、Promise、co 直到 ES7 計劃的 async/await。

首先我們先從一個具體的非同步程式設計的例子說起。

取得多個 ip 所在地的天氣資訊

在 ip.json 這個檔案中,有一個陣列我們存放了若干個 ip 位址,分別來自不同的地方的不同訪客,內容如下:

複製程式碼 程式碼如下:

// ip.json
["115.29.230.208", "180.153.132.38", "74.125.235.224", "91.239.201.98", "60.28.215.115"]

希望可以每一個 ip 所在地當前的天氣。將結果輸出到 weather.json 這個檔案中各式如下:
複製程式碼 程式碼如下:

// weather.json
[
  { "ip": "115.29.230.208", "weather": "Clouds", "region": "Zhejiang" },
  { "ip": "180.153.132.38", "weather": "Clear", "region": "Shanghai" },
  { "ip": "74.125.235.224", "weather": "Rain", "region": "California" },
  { "ip": "60.28.215.115", "weather": "Clear", "region": "Tianjin" }
]

整理思路,我們分成以下幾步來完成:

1.讀取 ip 位址;
2.依據 ip 位址取得 ip 所在地的地理位置;
3.依地理位置查詢當地的天氣;
4.將結果寫入 weather.json 檔案中。

這些步驟都是非同步的(讀寫檔案可以同步,但作為範例,都用非同步)。

callback

首先我們嘗試不借助任何函式庫,試著以 Node.js API 通常提供的方式——專遞一個 callback 作為非同步回呼——來實現。我們將藉助三個基礎模組:

1.fs:從檔案 ip.json 讀取 IP 清單;把結果寫入檔案;
2.request:用來發送 HTTP 請求,根據 IP 位址取得 geo 數據,再透過 geo 數據取得天氣數據;
3.querystring:用來組裝發送請求的 url 參數。

新建一個 callback.js 文件,引入這幾個模組:

複製程式碼 程式碼如下:

// callback.js
var fs = require('fs')
var request = require('request')
var qs = require('querystring')

讀取檔案中的 IP 列表,呼叫 fs.readFile 讀取檔案內容,再透過 JSON.parse 解析 JSON 資料:

複製程式碼 程式碼如下:

...
function readIP(path, callback) {
  fs.readFile(path, function(err, data) {
    if (err) {
      callback(err)
    } else {
      try {
        data = JSON.parse(data)
        callback(null, data)
      } catch (error) {
        callback(error)
      }
    }
  })
}
...

接著就是使用 IP 來取得geo,我們使用 request 來請求一個開放的 geo 服務:

複製程式碼 程式碼如下:

...
function ip2geo(ip, callback) {
  var url = 'http://www.telize.com/geoip/' ip
  request({
    url: url,
    json: true
  }, function(err, resp, body) {
    callback(err, body)
  })
}
...

使用 geo 資料來取得 weather:

複製程式碼 程式碼如下:

...
function geo2weather(lat, lon, callback) {
  var params = {
    lat: lat,
    lon: lon,
    APPID: '9bf4d2b07c7ddeb780c5b32e636c679d'
  }
  var url = 'http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?' qs.stringify(params)
  request({
    url: url,
    json: true,
  }, function(err, resp, body) {
    callback(err, body)
  })
}
...

現在我們已經取得 geo、取得 weather 的接口,接下來我們還有稍微複雜的問題要處理,因為 ip 有多個,所以我們需要並行地去讀取 geo 已經並行地讀取 weather 資料:
複製程式碼 程式碼如下:

...
function ips2geos(ips, callback) {
  var geos = []
  var ip
  var remain = ips.length
  for (var i = 0; i     ip = ips[i];
    (function(ip) {
      ip2geo(ip, function(err, geo) {
        if (err) {
          callback(err)
        } else {
          geo.ip = ip
          geos.push(geo)
          remain--
        }
        if (remain == 0) {
          callback(null, geos)
        }
      })
    })(ip)
  }
}

function geos2weathers(geos, callback) {
  var weathers = []
  var geo
  var remain = geos.length
  for (var i = 0; i     geo = geos[i];
    (function(geo) {
      geo2weather(geo.latitude, geo.longitude, function(err, weather) {
        if (err) {
          callback(err)
        } else {
          weather.geo = geo
          weathers.push(weather)
          remain--
        }
        if (remain == 0) {
          callback(null, weathers)
        }
      })
    })(geo)
  }
}
...

ips2geos 和 geos2weathers 都使用了比較原始的方法,remain 來計算等待傳回的個數,remain 為 0 表示並行請求結束,將處理結果裝進一個陣列傳回。

最後就是將結果寫入 weather.json 檔案:

複製程式碼 程式碼如下:

...
function writeWeather(weathers, callback) {
  var output = []
  var weather
  for (var i = 0; i     weather = weathers[i]
    output.push({
      ip: weather.geo.ip,
      weather: weather.weather[0].main,
      region: weather.geo.region
    })
  }
  fs.writeFile('./weather.json', JSON.stringify(output, null, '  '), callback)
}
...

組合上面這些函數,我們就可以實現我們的目標:

複製程式碼 程式碼如下:

...
函數處理程序錯誤(錯誤){
  console.log('錯誤:' err)
}

readIP('./ip.json', function(err, ips) {
  如果(錯誤){
    處理程序錯誤(錯誤)
  } 其他 {
    ips2geos(ips, 函數(錯誤, geos) {
      如果(錯誤){
        處理程序錯誤(錯誤)
      } 其他 {
        geos2weathers(geos, 函數(錯誤, 天氣) {
          若(錯誤){
            處理程序錯誤(錯誤)
          } 其他 {
            writeWeather(天氣, 函數(錯誤) {
              若(錯誤){
                處理程序錯誤(錯誤)
              } 其他 {
                console.log('成功!')
              }
            })
          }
        })
      }
    })
  }
})

哈哈,你媽這句話,你可能覺得這就是 JavaScript 異步的問題,說真的,不是 JavaScript 異步的真正下面問題所在。上面程式碼我們可以這樣寫:

複製程式碼以下程式碼:

...
函數 ReadIPCallback(err, ips) {
  如果(錯誤){
    處理程序錯誤(錯誤)
  } 其他 {
    ips2geos(ips, ips2geosCallback)
  }
}

函數 ips2geosCallback(err, geos) {
  如果(錯誤){
    處理程序錯誤(錯誤)
  } 其他 {
    geos2weathers(geos, geos2weathersCallback)
  }
}

函數 geos2weathersCallback(err, 天氣) {
  如果(錯誤){
    處理程序錯誤(錯誤)
  } 其他 {
    writeWeather(天氣, writeWeatherCallback)
  }
}

函數 writeWeatherCallback(err) {
  如果(錯誤){
    處理程序錯誤(錯誤)
  } 其他 {
    console.log('成功!')
  }
}

readIP('./ip.json', ReadIPCallback)

好了,這就是我們callback.js的全部內容。運行:

複製程式碼以下程式碼:

節點回調.js

將會產生weater.json檔:
複製程式碼以下程式碼:

[
  {
    "ip": "180.153.132.38",
    "天氣": "晴",
    "地區": "上海"
  },
  {
    "ip": "91.239.201.98",
    「天氣」:「雲」
  },
  {
    "ip": "60.28.215.115",
    "天氣": "晴",
    "地區": "天津"
  },
  {
    "ip": "74.125.235.224",
    “天氣”:“雲”,
    「地區」:「加州」
  },
  {
    "ip": "115.29.230.208",
    "天氣": "晴",
    "地區": "浙江"
  }
]

那正真的問題是什麼?

當然是異步的問題啦,非同步本質上要處理三個事情:

1.非同步操作何時結束,需要通知回來,Callback 是方案;
2.非同步產生的結果需要傳遞回來,Callback 接受一個 data 參數,把資料傳回來;
3.異步如果出錯了怎麼辦? Callback 接受 一個 err 參數,把錯誤傳回來。

但有沒有發現好多重複的工作(各種 callback)?上面的這些程式碼有什麼問題麼?請大家期待本文的續篇。

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