| 导读 | Generator是ES6提供的一个新的数据类型，可以叫做Generator函数，但跟普通函数又有些不同。 |
其最大特点就是可以交出函数的执行权(即暂停执行)：
- 定义时在 function 后面有一个*。
- 可以使用关键字 yield 进行多次返回。
- 调用后并不立即执行，而是返回一个指向内部状态的指针对象，该对象是一个遍历器(Iterator)对象。
- 调用返回遍历器对象的 next 方法，会移动内部指针，使得指针指向下一个状态。会返回一个对象，表示当前阶段的信息。其中 value 属性是 yield 语句后面表达式的值，表示当前阶段的值;done 属性表示 Generator 函数是否执行完毕，即是否还有下一个阶段。
- 返回遍历器对象有个 throw 方法可以抛出错误，抛出的错误可以被函数体内的 try/catch 代码块捕获。
备注：yield 只能在 Generator 中使用，在其他地方使用会报错。
以下用一段代码作为示例说明：
function* genDemo() {
console.log('hello before')
const hello = yield 'hello'
console.log('hello after', hello)
yield 'world'
return 'end'
}
运行结果如下：
执行 genDemo 这个 Generator 函数，返回的 g 是一个指针。这个时候没有任何打印，函数体内代码没有执行。
执行 g.next() 运行到第一个 yield 处停止运行，返回 { value: ‘hello’, done: false }。value 值表示的是 yield 后面的运行结果，done 表示的是整个 Generator 是否执行完毕。
继续执行 g.next()，到第二个 yield 处停止运行，后面还有代码，所以done 为false。
继续执行 g.next(), 执行到 return 了，代码执行完毕，所以 done 为 true。
继续执行 g.next(), 因为已经执行完毕了，继续执行的话，都会返回 { value: undefined, done: true }。
注意：以上结果中，变量 hello 打印出来的值为 undefined。说明没有被赋值。那么该怎么给赋值呢?
应该在执行 next 方法的时候传参来赋值。通过这种方法向 Generator 函数体内输入数据。
以下是运行示例：
- 第一次执行 g.next，运行到第一个 yield 处停止运行。这个时候 hello 变量还没有被赋值。
- 第二次执行 g.next 时，传一个参数 ’wmm66’，会先将这个传入的参数赋值给上一次暂停时 yield 前面要赋值的变量，即上面代码中的 hello 变量。赋值完成后再往下运行代码，运行到下一个 yield 处。
Generator 函数内部还可以部署错误处理代码，捕获函数体外抛出的错误。以下是示例代码和运行结果。
function* genDemo() {
try {
console.log('hello before')
const hello = yield 'hello'
console.log('hello after', hello)
yield 'world'
return 'end'
} catch(err) {
console.warn(err)
}
}
运行 g.throw 抛出错误。Generator 函数内部的 try/catch 就可以捕获到错误。发生错误后， Generator 函数就结束运行了，返回 { value: undefined, done: true }。
相对于异步，我们的思维更容易理解同步代码。异步编程的语法目标是让代码变得更像同步代码。
比如以下代码(这里假设逻辑上要求读取完 test1.txt，然后再读取 test2.txt)。
const fs = require('fs')
fs.readFile('./test1.txt', function(err, data1) {
if (err) return err
console.log(data1.toString())
fs.readFile('./test2.txt', function(err, data2) {
if (err) return err
console.log(data2.toString())
})
})
该代码是回调函数的方式。这种有先后顺序的时候，会出现多个函数嵌套，造成阅读和理解上的障碍。也就是常说的“回调地狱”。
我们把它改成 promise 的写法。
const fs = require('fs')
const promiseReadFile = (file) => {
return new Promise((resolve, reject) => {
fs.readFile(file, function(err, data) {
if (err) return reject(err)
resolve(data)
})
})
}
promiseReadFile('./test1.txt')
.then(data1 => {
console.log(data1.toString())
})
.then(() => {
return promiseReadFile('./test2.txt')
})
.then(data2 => {
console.log(data2.toString())
}).catch(err => {
console.error(err)
})
这种链式调用的方式，逻辑上清晰了不少。
我们计划使用 Generator 函数，通过如下编码实现异步。
const genReadFile = function* (){
const data1 = yield readFile('./test1.txt')
console.log(data1.toString())
const data2 = yield readFile('./test2.txt')
console.log(data2.toString())
}
Generator 函数和 yield 本身跟异步没有关系。yield 是对函数的执行流程进行变更，是控制函数执行流程用的，而恰好这个控制流程的机制能够简化回调函数和 promise 的调用。
我们现在要做的就是写一个方法，用来自动控制 Generator 函数的流程，接收和交还程序的执行权。
在这之前，先了解一下 thunk 函数。
最早的 thunk 函数起源于 “传值调用”和“传名调用”之争。
let x = 1
function fn(m) {
return m * 2
}
fn(x + 1)
- 传值调用的主张：执行前就进行计算。先计算 x + 1 = 2，然后将值2传入fn 方法中：m * 2。
- 传名调用的主张：只在执行的时候才进行计算。将 x + 1 直接传入到fn方法中：(x + 1) * 2。
Javascript 是“传值调用”。在 JavaScript 语言中，Thunk 函数替换的不是表达式，而是多参数函数，将其替换成单参数的版本，且只接受回调函数作为参数。
// 正常版本的readFile
const fn = fs.readFile(file, callback)
// thunk版本的readFile
function Thunk(file) {
return function(callback) {
return fn(file, callback)
}
}
const thunkReadFile = Thunk(file)
thunkReadFile(callback)
该代码中的 thunkReadFile 函数，只接受回调函数作为参数。这个单参数版本，就叫做 Thunk 函数。
任何函数只要存在回调就可以 thunk 转换，下面是一个简单的 thunk 转换器。
const Thunk = function(fn) {
return function() {
const args = Array.prototype.slice.call(arguments)
return function(callback) {
args.push(callback)
return fn.apply(this, args)
}
}
}
使用上面的转换器，生成 fs.readFile 的 Thunk 函数。
const readFileThunk = Thunk(fs.readFile) readFileThunk(file)(callback)
有个插件 thunkify 可以直接转换。
const fs = require('fs')
const thunkify = require('thunkify')
const readFile = thunkify(fs.readFile)
readFile('./test1.txt')(function(err, str) {
// ...
})
Thunk 函数现在可以用于 Generator 函数的自动流程管理。我们让 Generator 函数的 yield 后面都执行 Thunk 函数。就改造出了我们想要的代码。
const fs = require('fs')
const thunkify = require('thunkify')
const readFile = thunkify(fs.readFile)
const genReadFile = function* (){
const data1 = yield readFile('./test1.txt')
console.log(data1.toString())
const data2 = yield readFile('./test2.txt')
console.log(data2.toString())
}
那么应该怎么执行呢?我们先来分析一下：
- 第一次执行 next 方法，会返回对象中的 value 是一个函数，该函数可以传入一个callback，这个 callback 里面能够获取到 ./test1.txt 文件读出来的数据。
- 读出来 ./test1.txt 文件的数据后，我们需要继续执行 next，此时需要传入从 ./test1.txt 文件读出来的数据，这样才能将该数据赋值给 Generator 函数中的 data1 变量。
- 然后同上...
所以执行方法如下：
const g = genReadFile()
const r1 = g.next()
r1.value(function(err, data1){
if (err) throw err
const r2 = g.next(data1)
r2.value(function(err, data2){
if (err) throw err
g.next(data2)
})
})
我们写一个 Generator 自动执行器，用来执行 Generator 函数。
function run(gen) {
const g = gen()
function next(err, data) {
const result = g.next(data)
if (result.done) return
result.value(next)
}
next()
}
run(genReadFile)
思路与回调函数相同，具体代码如下：
const fs = require('fs')
const readFile = (file) = >{
return new Promise((resolve, reject) = >{
fs.readFile(file, function(err, data) {
if (err) return reject(err)
resolve(data)
})
})
}
const genReadFile = function * () {
const data1 = yield readFile('./test1.txt')
console.log(data1.toString())
const data2 = yield readFile('./test2.txt')
console.log(data2.toString())
}
手动执行代码如下：
const g = genReadFile()
g.next().value.then(function(data1) {
g.next(data1).value.then(function(data2) {
g.next(data2)
})
})
Generator 自动执行器代码如下：
function run(gen) {
const g = gen()
function next(data) {
const { value, done } = g.next(data)
if (done) return value
value.then(function(data) {
next(data)
})
}
next()
}
run(genReadFile)
有个成熟的函数库 co。该函数库接受 Generator 函数作为参数，返回一个 Promise 对象。
Thunk 函数示例：
const fs = require('fs')
const thunkify = require('thunkify')
const co = require('co')
const readFile = thunkify(fs.readFile)
const genReadFile = function * () {
const data1 = yield readFile('./test1.txt')
console.log(data1.toString())
const data2 = yield readFile('./test2.txt')
console.log(data2.toString())
}
co(genReadFile)
Promise 对象示例：
const fs = require('fs')
const co = require('co')
const readFile = (file) = >{
return new Promise((resolve, reject) = >{
fs.readFile(file, function(err, data) {
if (err) return reject(err)
resolve(data)
})
})
}
const genReadFile = function * () {
const data1 = yield readFile('./test1.txt')
console.log(data1.toString())
const data2 = yield readFile('./test2.txt')
console.log(data2.toString())
}
co(genReadFile)
ES7 引入了 async 函数。一句话，async 函数就是 Generator 函数的语法糖。
Generator 函数封装的异步代码示例：
const genReadFile = function* () {
const data1 = yield readFile('./test1.txt')
console.log(data1.toString())
const data2 = yield readFile('./test2.txt')
console.log(data2.toString())
}
co(genReadFile)
改写成 async 函数写法：
const asyncReadFile = async function() {
const data1 = await readFile('./test1.txt')
console.log(data1.toString())
const data2 = await readFile('./test2.txt')
console.log(data2.toString())
}
asyncReadFile()
以上两段代码对比，async 函数就是将 Generator 函数的星号 * 替换成 async，放在 function 关键字前面，将 yield 替换成 await。
async 函数对 Generator 函数的改进，体现在以下几点：
- 内置执行器：Generator 函数的执行必须靠执行器(以上代码就是使用 co 模块执行)，而 async 函数自带执行器。async 函数的执行，与普通函数一模一样。
- 更好的语义：async 表示函数里有异步操作，await 表示紧跟在后面的表达式需要等待结果。语义更清晰。
- 更广的适用性：co 模块约定，yield 后面只能是 Thunk 函数或 Promise 对象，而 async 函数的 await 后面，可以是Promise 对象和原始类型的值。
- 返回值是 Promise：async 函数的返回值是 Promise 对象，这比 Generator 函数的返回值是 Iterator 。 对象方便多了。可以用 then 方法指定下一步的操作。
原文来自：
本文地址：//q13zd.cn/generator-asynchronous-programming.html编辑：KSJXAXOAS，审核员：逄增宝
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