JavaScript异步编程——10-async异步函数【万字长文，感谢支持】-编程知识

异步函数（用 async 声明的函数）

异步函数的定义

使用async关键字声明的函数，称之为异步函数。在普通函数前面加上 async 关键字，就成了异步函数。语法举例：

 // 写法1：函数声明的写法async function foo1() {}// 写法2：表达式写法（ES5语法）const foo2 = async function () {}// 写法3：表达式写法（ES6箭头函数语法）const foo3 = async () => {}// 写法4：定义一个类，在类中添加一个异步函数class Person {async foo4() {}}

JS中的“异步函数”是一个专有名词，特指用async关键字声明的函数，其他函数则称之为普通函数。如果你在一个普通函数中定义了一个异步任务，那并不叫异步函数，而是叫包含异步任务的普通函数。

async （异步的）这个单词是 asynchronous 的缩写；相反，sync（同步的）这单词是 synchronous 的缩写。

上面的异步函数代码，执行顺序与普通函数相同，默认情况下会同步执行。如果想要发挥异步执行的作用，则需要配合 await 关键字使用。稍后我们再讲 async/await的语法。

异步函数的返回值

异步函数的返回值和普通函数差别比较大，需要特别关注。

普通函数的返回值，默认是 undefined；也可以手动 return 一个返回值，那就以手动 return的值为准。

异步函数的返回值永远是 Promise 对象。至于这个 Promise 后续会进入什么状态，那就要看情况了。主要有以下几种情况：

情况1：如果异步函数内部返回的是普通值（包括 return undefined时）或者普通对象，那么Promise 的状态为fulfilled。这个值会作为then()回调的参数。
情况2：如果异步函数内部返回的是另外一个新的 Promise，那么 Promise 的状态将交给新的 Promise 决定。
情况3：如果异步函数内部返回的是一个对象，并且这个对象里有实现then()方法（这种对象称为 thenable 对象），那就会执行该then()方法，并且根据then()方法的结果来决定Promise的状态。

另外还有一种特殊情况：

情况4：如果异步函数内部在执行时遇到异常或者手动抛出异常时，那么， Promise 处于rejected 状态。

上面这四种情况似曾相识，我们在前面学习“resolve() 传入的参数”、“then()方法的返回值”知识点时，都有类似的情况，知识都是相通的。

默认返回值

代码举例：

 async function foo2() {// 相当于 return undefined，也相当于 return Promise.resolve(undefined)};async function foo3() {Promise.resolve('qianguyihao');// 相当于 return undefined，也相当于 return Promise.resolve(undefined)};// foo2()、foo3()都是一个Promise对象foo2().then(res => {console.log(res); // 打印结果：undefined})foo3().then(res => {console.log(res); // 打印结果：undefined})

代码解释：异步函数即便没有手动写返回值，也相当于 return Promise.resolve(undefined)。

返回普通值

比如下面这段代码：

 async function foo() {return 'qianguyihao'};

可以看到，foo() 的返回值是Promise对象，不是字符串。上面的代码等价于下面这段代码：

 async function foo() {return Promise.resolve('qianguyihao');};

进而，我们可以通过 Promise 对象的then()方法。代码举例如下。

举例1：（异步函数中手动 return 一个值）

 async function foo() {return 'qianguyihao';// 上面这行代码相当于：return Promise.resolve('qianguyihao');};// foo() 是一个Promise对象foo().then(res => {console.log(res); // 打印结果：qianguyihao})

async/await 的使用

异步函数配合 await 关键字使用

在等待异步操作期间，异步函数会暂停执行，并让出线程，使其他代码可以继续执行。一旦异步操作完成，该异步函数会恢复执行，并返回一个 Promise 对象。具体解释如下：

（1）await的后面是一个表达式，这个表达式要求是一个 Promise 对象（通常是一个封装了异步任务的Promise对象）。await执行完成后可以得到异步结果。

（2）await 会等到当前 Promise 的状态变为 fulfilled之后，才继续往下执行异步函数。

async 的返回值是 Promise 对象。

本质是语法糖

async/await 是在 ES8(即ES 2017）中引入的新语法，是另外一种异步编程解决方案。

async/await 本质是生成器 Generator 的语法糖，是对Generator的封装。什么是语法糖呢？语法糖就是让语法变得更加简洁、更加舒服，有一种甜甜的感觉。

async/await 的写法使得编写异步代码更加直观和易于管理，避免了使用回调函数或Promise链的复杂性。认识到这一点，非常重要。

Promise、Generator、async/await的对比

我们在使用 Promise、async/await、Generator 的时候，返回的都是 Promise 的实例。

如果直接使用 Promise，则需要通过 then 来进行链式调用；如果使用 async/await、Generator，写起来更像同步的代码。

接下来，我们看看 async/await 的代码是怎么写的。

async/await 的基本用法

async 后面可以跟一个 Promise 实例对象。代码举例如下：

 const request1 = function () {const promise = new Promise((resolve, reject) => {requestAjax('https://www.baidu.com/xxx_url', (res) => {if (res.retCode == 200) {// 这里的 res 是接口1的返回结果resolve('request1 success' + res);} else {reject('接口请求失败');}});});return promise;};async function requestData() {// 关键代码const res = await request1();return res;}requestData().then(res => {console.log(res);});

用 async/await 封装Promise链式调用【重要】

假设现在有三个网络请求，请求2必须依赖请求1的结果，请求3必须依赖请求2的结果，如果按照ES5的写法，会有三层回调，会陷入“回调地狱”。

这种场景其实就是接口的多层嵌套调用。之前学过 Promise，它可以把原本的多层嵌套调用改进为链式调用。

而本文要学习的 async/await ，可以把原本的“多层嵌套调用”改成类似于同步的写法，非常优雅。

代码举例：

 // 【公共方法层】封装 ajax 请求的伪代码。传入请求地址、请求参数，以及回调函数 success 和 fail。function requestAjax(url, params, success, fail) {var xhr = new xhrRequest();// 设置请求方法、请求地址。请求地址的格式一般是：'https://api.example.com/data?' + 'key1=value1&key2=value2'xhr.open('GET', url);// 设置请求头（如果需要）xhr.setRequestHeader('Content-Type', 'application/json');xhr.send();xhr.onreadystatechange = function () {if (xhr.readyState === 4 && xhr.status === 200) {success && success(xhr.responseText);} else {fail && fail(new Error('接口请求失败'));}};}// 【model层】将接口请求封装为 Promisefunction requestData1(params_1) {return new Promise((resolve, reject) => {requestAjax('https://api.qianguyihao.com/url_1', params_1, res => {// 这里的 res 是接口返回的数据。返回码 retCode 为 0 代表接口请求成功。if (res.retCode == 0) {// 接口请求成功时调用resolve('request success' + res);} else {// 接口请求异常时调用reject({ retCode: -1, msg: 'network error' });}});});}// requestData2、requestData3的写法与 requestData1类似。他们的请求地址、请求参数、接口返回结果不同，所以需要挨个单独封装 Promise。function requestData2(params_2) {return new Promise((resolve, reject) => {requestAjax('https://api.qianguyihao.com/url_2', params_2, res => {if (res.retCode == 0) {resolve('request success' + res);} else {reject({ retCode: -1, msg: 'network error' });}});});}function requestData3(params_3) {return new Promise((resolve, reject) => {requestAjax('https://api.qianguyihao.com/url_3', params_3, res => {if (res.retCode == 0) {resolve('request success' + res);} else {reject({ retCode: -1, msg: 'network error' });}});});}// 封装：用 async ... await 调用 Promise 链式请求async function getData() {// 【关键代码】const res1 = await requestData1(params_1);const res2 = await requestData2(res1);const res3 = await requestData3(res2);}getData();

上面这段代码比较长，我们在上一章学习《Promise的链式调用》时，已经详细讲过了。

await 后面也可以跟一个异步函数

前面讲到，await后面通常是一个执行异步任务的Promise对象。由于异步函数的返回值本身就是一个Promise，所以，我们也可以在await 后面也可以跟一个异步函数。

代码举例：

 const request1 = function () {return new Promise((resolve, reject) => {resolve('request1 请求成功');});};async function request2() {const res = await request1();return res;}async function request3() {// 【关键代码】request2() 既是一个异步函数，同样也是一个 Promise，所以可以跟在 await 的后面const res = await request2();console.log('res:', res);}request3();

异步函数的异常处理

前面讲过，如果异步函数内部在执行时遇到异常或者手动抛出异常时，那么，这个异步函数返回的Promise 处于rejected 状态。

捕获并处理异步函数的异常时，有两种方式：

方式1：通过 Promise的catch()方法捕获异常。
方式2：通过 try catch捕获异常。

在处理异步函数的异常情况时，方式2更为常见。

如果我们不捕获异常，则会往上层层传递，最终传递给浏览器，浏览器会在控制台报错。

方式1：过 Promise的catch()方法捕获异常

function requestData1() {return new Promise((resolve, reject) => {reject('任务1失败');})
}function requestData2() {return new Promise((resolve, reject) => {resolve('任务2成功');})
}async function getData() {// requestData1 在执行时，遇到异常await requestData1();/*由于上面的代码在执行是遇到异常，所以，这里虽然什么都没写，底层默认写了如下代码：return Promise.reject('任务1失败');*/// 下面这行代码不会再走了await requestData2();
}// getData() 这个异步函数的返回值是一个 Promise，状态为 rejected，所以会走到 catch()
getData().then(res => {console.log(res);
}).catch(err => {console.log('err:', err);
});

打印结果：

err: 任务1失败

方式2：通过 try catch 捕获异常

如果你觉得上面的写法比较麻烦，还可以通过 try catch 捕获异常。

代码举例：

function requestData1() {return new Promise((resolve, reject) => {reject('任务1失败');})
}function requestData2() {return new Promise((resolve, reject) => {resolve('任务2成功');})
}async function getData() {try {// requestData1 在执行时，遇到异常await requestData1();/*由于上面的代码在执行是遇到异常，当前任务立即终止，所以，这里虽然什么都没写，底层默认写了如下代码：return Promise.reject('任务1失败');*/// 下面这两代码不会再走了console.log('qianguyihao1');await requestData2();}catch (err) {// 捕获异常代码console.log('err:', err);}
}getData();
console.log('qianguyihao2');

打印结果：