Async、Await的实现原理，你学会了吗？_js教程

介绍

理解async/await的实现原理需要先了解JavaScript的异步编程模型、Promise以及async/await的语法糖实现。我将逐步介绍这些概念，然后深入讨论async/await的底层实现。

1. JavaScript的异步编程模型

JavaScript是单线程语言，意味着它一次只能执行一个任务。然而，在Web开发中，有很多任务是需要异步执行的，比如网络请求、文件读写等。为了解决这个问题，JavaScript引入了回调函数、事件监听和Promise等机制来处理异步操作。

2. Promise

Promise是一种用于处理异步操作的对象，它代表了一个异步操作的最终完成或失败，并且可以获取其结果。Promise有三种状态：pending（进行中）、fulfilled（已成功）和rejected（已失败）。Promise实例具有then()方法，可以为成功和失败状态绑定回调函数。

3. async/await的语法糖

async/await是ES2017中引入的语法糖，用于简化Promise的使用，使异步代码更易读、易写。async函数声明用于定义异步函数，而await操作符用于等待一个Promise对象的解决。

4. async/await的实现

在理解 async/await 的实现原理时，可以涉及到一些与之相关的概念，比如生成器（generator）、Thunk 函数以及 co 函数等。下面我将简要介绍这些概念，并说明它们与 async/await 的实现之间的关系。

1. 生成器（Generator）

生成器是一种特殊的函数，它可以在执行过程中暂停，并且可以在暂停的状态中与外部代码交换数据。生成器使用 function* 关键字定义，内部使用 yield 关键字来指示暂停点。

function* generatorFunction() {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
}


const generator = generatorFunction();


console.log(generator.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 3, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: undefined, done: true }

2. Thunk 函数

Thunk 函数是一种用于实现惰性求值（Lazy Evaluation）的编程技巧，它是一个只接受回调函数作为参数的函数。在 JavaScript 中，Thunk 函数通常用于处理异步操作。

function asyncOperation(callback) {
  setTimeout(() => {
    callback(null, 'Async operation completed');
  }, 1000);
}


const thunk = function(callback) {
  asyncOperation(callback);
};


thunk(function(err, data) {
  if (err) {
    console.error(err);
  } else {
    console.log(data);
  }
});

3. co 函数

co 函数是一个用于管理生成器的库，它可以自动运行生成器并处理其中的异步操作。co 函数的实现原理是利用生成器函数的暂停和恢复特性，通过递归调用 generator.next() 来实现自动执行。

function* asyncTask() {
  const result1 = yield Promise.resolve('Result 1');
  const result2 = yield Promise.resolve('Result 2');
  return [result1, result2];
}


co(function* () {
  const results = yield asyncTask();
  console.log(results); // ['Result 1', 'Result 2']
});

4. async/await 与上述概念的关系

async/await 是基于生成器的语法糖，它使得异步代码的编写更加简洁和可读。
async 函数返回一个 Promise 对象，并且在函数内部使用了生成器的特性来实现暂停和恢复。
await 关键字用于暂停异步函数的执行，直到 Promise 对象被解决为止，而这种暂停和恢复的机制正是基于生成器实现的。

生成器、Thunk 函数以及 co 函数等概念为理解 async/await 的实现提供了重要的背景知识。通过深入了解这些概念，我们可以更好地理解 async/await 在 JavaScript 中的工作原理，并能更灵活地应用于实际的编程中。

async 函数的实现

async 函数是异步函数的声明方式，它内部使用生成器（Generator）来实现异步操作的暂停和恢复。当我们声明一个 async 函数时，实际上是在定义一个返回 Promise 对象的函数。这个函数内部的执行逻辑会被封装成一个生成器。

async function asyncFunction() {
  return 'Async operation completed';
}

上述代码等价于：

function asyncFunction() {
  return co(function* () {
    return 'Async operation completed';
  });
}

co 函数是一个用于管理生成器的库，它可以自动运行生成器并处理其中的异步操作。而在 async/await 中，这种自动运行和处理异步操作的能力被内置到了 JavaScript 语言中。

await 操作符的实现

await 操作符用于等待一个 Promise 对象的解决，并且只能在 async 函数内部使用。当我们在 async 函数中使用 await 操作符时，实际上是在告诉 JavaScript 引擎在这里暂停执行，直到后面的 Promise 对象被解决。

async function myAsyncFunction() {
  const result = await asyncOperation();
  console.log(result);
}

上述代码等价于：

function myAsyncFunction() {
  return co(function* () {
    const result = yield asyncOperation();
    console.log(result);
  });
}

在 async/await 的实现中，await 操作符通过生成器的暂停和恢复机制来实现异步操作的等待和执行。当遇到 await 操作符时，生成器会暂停执行并返回一个 Promise 对象。当这个 Promise 对象被解决后，生成器会恢复执行并返回 Promise 解决的值，从而实现了异步操作的等待和执行。

原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/-FkPxxcj3t_pRSm2OavILg