Opanowanie Async/Await: obsługa asynchronicznych łańcuchów funkcji w JavaScript

Opanowanie Async/Await: obsługa asynchronicznych łańcuchów funkcji w JavaScript
Opanowanie Async/Await: obsługa asynchronicznych łańcuchów funkcji w JavaScript

Radzenie sobie z asynchronicznym łączeniem funkcji w JavaScript

Operacje asynchroniczne są kluczową częścią współczesnego programowania JavaScript, umożliwiając nieblokujące wykonywanie w środowiskach takich jak przeglądarki i Node.js. Jednakże zarządzanie przepływem funkcji asynchronicznych, które się wzajemnie wywołują, może być trudne, szczególnie jeśli chcesz poczekać na ostatnią funkcję w łańcuchu bez zatrzymywania całego procesu.

W tym scenariuszu często polegamy na JavaScript asynchronicznie/czekaj I Obietnice do obsługi złożonych przepływów asynchronicznych. Są jednak przypadki, gdy użycie Promises lub oczekiwanie na każde wywołanie funkcji nie jest odpowiednie, na przykład gdy program musi kontynuować wykonywanie bez czekania na natychmiastową odpowiedź. Wprowadza to nowe wyzwanie dla programistów.

Podany przykład ilustruje typową sytuację, w której kilka funkcji jest wyzwalanych asynchronicznie i potrzebujemy sposobu, aby wykryć, kiedy została wywołana ostatnia funkcja. Używanie w tym miejscu tradycyjnych obietnic może być ograniczające, ponieważ zatrzymuje funkcję wywołującą, zmuszając ją do oczekiwania na wynik zamiast kontynuowania działania.

W tym artykule przyjrzymy się, jak rozwiązać ten problem za pomocą JavaScript asynchronicznie/czekaj mechanizm. Przyjrzymy się praktycznemu podejściu, które zapewni, że główna funkcja będzie mogła działać bez bezpośredniego oczekiwania, jednocześnie przechwytując zakończenie ostatniej funkcji w łańcuchu.

Rozkaz Przykład użycia
setTimeout() Funkcja ta służy do opóźnienia wykonania funkcji o zadany czas. W tym przypadku jest to kluczowe dla symulowania zachowania asynchronicznego, umożliwiającego wywołanie kolejnej funkcji w łańcuchu po opóźnieniu bez blokowania głównego wątku.
async/await Słowo kluczowe async służy do deklarowania funkcji asynchronicznych, natomiast oczekiwanie wstrzymuje wykonywanie do czasu rozwiązania obietnicy. Ten wzorzec jest niezbędny do obsługi asynchronicznych łańcuchów funkcji w JavaScript bez bezpośredniego blokowania wykonywania innego kodu.
Promise Obiekt Promise służy do reprezentowania ostatecznego zakończenia (lub niepowodzenia) operacji asynchronicznej. Umożliwia nieblokujące wykonanie kodu i służy do zapewnienia, że ​​ostatnia funkcja zostanie wykonana we właściwej kolejności, jednocześnie umożliwiając asynchroniczne działanie wcześniejszych funkcji.
callback() Wywołanie zwrotne to funkcja przekazywana jako argument innej funkcji, wykonywana po zakończeniu operacji asynchronicznej. W tym przypadku służy do umożliwienia funkcjom kontynuowania wykonywania bez zatrzymywania przepływu i oczekiwania na wywołanie ostatniej funkcji w sekwencji.
EventEmitter W rozwiązaniu Node.js EventEmitter służy do tworzenia, nasłuchiwania i obsługi niestandardowych zdarzeń. Ma to kluczowe znaczenie podczas zarządzania asynchronicznymi przepływami pracy, ponieważ zdarzenia mogą wyzwalać funkcje bez bezpośredniego ich wywoływania.
emit() Ta metoda EventEmitter wysyła sygnał o wystąpieniu zdarzenia. Pozwala na asynchroniczne programowanie sterowane zdarzeniami, jak w przykładzie, w którym jedna funkcja wyzwala następną poprzez emisję zdarzenia.
on() Metoda on() EventEmitter służy do powiązania detektorów zdarzeń z określonymi zdarzeniami. Po wyemitowaniu zdarzenia wykonywana jest funkcja nasłuchiwania, zapewniająca zakończenie operacji asynchronicznych we właściwej kolejności.
resolve() Metoda Resolve() jest częścią interfejsu API Promise i służy do rozpoznawania obietnicy po zakończeniu operacji asynchronicznej. Jest to klucz do sygnalizowania końca łańcucha asynchronicznego bez blokowania innego kodu.
await Umieszczony przed obietnicą, oczekiwanie wstrzymuje wykonywanie funkcji asynchronicznej do czasu rozwiązania obietnicy. Zapobiega to blokowaniu innego kodu, zapewniając jednocześnie, że ostatnia funkcja w łańcuchu zakończy wykonywanie przed kontynuowaniem.

Zrozumienie obsługi funkcji asynchronicznych za pomocą funkcji Async/Await i wywołań zwrotnych

Pierwszy skrypt wykorzystuje asynchronicznie/czekaj do zarządzania wykonywaniem funkcji asynchronicznych. The asynchroniczny Słowo kluczowe umożliwia funkcjom zwrócenie obietnicy, co ułatwia sekwencyjną obsługę operacji asynchronicznych. W tym przypadku funkcja FunctionFirst jest odpowiedzialna za asynchroniczne wywołanie funkcji FunctionSecond przy użyciu ustaw limit czasu. Mimo że funkcja FunctionFirst nie czeka na zakończenie funkcji FunctionSecond, korzystamy z niej czekać na w funkcjiMain, aby upewnić się, że główny wątek czeka na zakończenie wszystkich operacji asynchronicznych przed kontynuowaniem. Zapewnia to lepszą kontrolę nad przepływem zdarzeń asynchronicznych przy jednoczesnym zachowaniu nieblokującego zachowania w JavaScript.

Główną zaletą tego podejścia jest to, że możemy obsługiwać złożone przepływy asynchroniczne bez blokowania wykonywania innych funkcji. Zamiast zmuszać program do oczekiwania przy każdym wywołaniu funkcji, async/await pozwala na kontynuację wykonywania kodu w oczekiwaniu na rozwiązanie obietnic w tle. Poprawia to wydajność i zapewnia responsywność interfejsu użytkownika w aplikacjach front-end. Opóźnienie w każdej funkcji symuluje rzeczywiste zadanie asynchroniczne, takie jak żądanie serwera lub zapytanie do bazy danych. Mechanizm Promise jest rozpoznawany po wykonaniu wszystkich funkcji w łańcuchu, zapewniając, że końcowa instrukcja dziennika pojawi się dopiero po wykonaniu wszystkich czynności.

W drugim rozwiązaniu używamy oddzwonienia aby osiągnąć podobny, nieblokujący przepływ asynchroniczny. Gdy wywoływana jest funkcja FunctionFirst, uruchamia ona funkcję FunctionSecond i natychmiast powraca, nie czekając na jej zakończenie. Funkcja wywołania zwrotnego przekazana jako argument pomaga kontrolować przepływ, uruchamiając następną funkcję w łańcuchu po zakończeniu bieżącej. Ten wzorzec jest szczególnie przydatny w środowiskach, w których potrzebujemy bardziej bezpośredniej kontroli nad kolejnością wykonywania bez użycia obietnic lub async/await. Jednak wywołania zwrotne mogą prowadzić do „piekła wywołań zwrotnych”, gdy mamy do czynienia z głębokimi łańcuchami operacji asynchronicznych.

Wreszcie stosuje się trzecie rozwiązanie Emiter zdarzeń Node.js do obsługi wywołań asynchronicznych w bardziej wyrafinowany sposób. Emitując niestandardowe zdarzenia po zakończeniu każdej funkcji asynchronicznej, zyskujemy pełną kontrolę nad tym, kiedy uruchomić kolejną funkcję. Programowanie sterowane zdarzeniami jest szczególnie skuteczne w środowiskach zaplecza, ponieważ pozwala na bardziej skalowalny i łatwiejszy w utrzymaniu kod w przypadku wielu operacji asynchronicznych. The emitować Metoda wysyła sygnały, gdy wystąpią określone zdarzenia, a odbiorniki obsługują te zdarzenia asynchronicznie. Ta metoda gwarantuje, że główna funkcja będzie kontynuowana dopiero po wykonaniu ostatniej funkcji w łańcuchu, oferując bardziej modułowe i nadające się do ponownego użycia podejście do asynchronicznego zarządzania zadaniami.

Async/Await: zapewnienie kontynuacji bez bezpośredniego oczekiwania w asynchronicznych wywołaniach JavaScript

Rozwiązanie front-end wykorzystujące nowoczesny JavaScript (z async/await)

// Solution 1: Using async/await with Promises in JavaScript
async function functionFirst() {
  console.log('First is called');
  setTimeout(functionSecond, 1000);
  console.log('First fired Second and does not wait for its execution');
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(resolve, 2000); // Set timeout for the entire chain to complete
  });
}

function functionSecond() {
  console.log('Second is called');
  setTimeout(functionLast, 1000);
}

function functionLast() {
  console.log('Last is called');
}

async function functionMain() {
  await functionFirst();
  console.log('called First and continue only after Last is done');
}

functionMain();

Obsługa łańcuchów asynchronicznych przy użyciu wywołań zwrotnych w celu zapewnienia przepływu nieblokującego

Podejście front-endowe wykorzystujące funkcje wywołania zwrotnego w czystym JavaScript

// Solution 2: Using Callbacks to Manage Asynchronous Flow Without Blocking
function functionFirst(callback) {
  console.log('First is called');
  setTimeout(() => {
    functionSecond(callback);
  }, 1000);
  console.log('First fired Second and does not wait for its execution');
}

function functionSecond(callback) {
  console.log('Second is called');
  setTimeout(() => {
    functionLast(callback);
  }, 1000);
}

function functionLast(callback) {
  console.log('Last is called');
  callback();
}

function functionMain() {
  functionFirst(() => {
    console.log('called First and continue only after Last is done');
  });
}

functionMain();

Korzystanie z emiterów zdarzeń w celu uzyskania pełnej kontroli nad przepływem asynchronicznym

Podejście backendowe wykorzystujące Node.js i emitery zdarzeń do asynchronicznej kontroli przepływu

// Solution 3: Using Node.js EventEmitter to Handle Asynchronous Functions
const EventEmitter = require('events');
const eventEmitter = new EventEmitter();

function functionFirst() {
  console.log('First is called');
  setTimeout(() => {
    eventEmitter.emit('secondCalled');
  }, 1000);
  console.log('First fired Second and does not wait for its execution');
}

function functionSecond() {
  console.log('Second is called');
  setTimeout(() => {
    eventEmitter.emit('lastCalled');
  }, 1000);
}

function functionLast() {
  console.log('Last is called');
}

eventEmitter.on('secondCalled', functionSecond);
eventEmitter.on('lastCalled', functionLast);

function functionMain() {
  functionFirst();
  eventEmitter.on('lastCalled', () => {
    console.log('called First and continue only after Last is done');
  });
}

functionMain();

Zaawansowane techniki zarządzania wykonywaniem funkcji asynchronicznych w JavaScript

Podczas używania asynchronicznie/czekaj I oddzwonienia są skuteczne w obsłudze przepływów asynchronicznych w JavaScript, kolejnym potężnym narzędziem, które zasługuje na uwagę, jest użycie JavaScript generatory w połączeniu z funkcjonalnością asynchroniczną. Funkcja generatora pozwala przekazać kontrolę z powrotem dzwoniącemu, co czyni ją idealną do obsługi procesów iteracyjnych. Łącząc generatory z Obietnicemożesz wstrzymywać i wznawiać wykonywanie w jeszcze bardziej kontrolowany sposób, oferując kolejną warstwę elastyczności w przypadku asynchronicznych przepływów pracy.

Generatory mogą być szczególnie przydatne w scenariuszach, w których potrzebna jest bardziej szczegółowa kontrola nad asynchronicznymi wywołaniami funkcji. Działają, umożliwiając wstrzymanie wykonania w określonych punktach i oczekiwanie na sygnał zewnętrzny lub obietnicę wznowienia rozwiązania. Jest to przydatne w przypadkach, gdy istnieją złożone zależności między funkcjami lub gdy wymagane są nieblokujące operacje w wielu krokach. Chociaż asynchronicznie/czekaj jest często prostsze, użycie generatorów daje możliwość kontrolowania przepływu asynchronicznego w bardziej dostosowany sposób.

Kolejną ważną kwestią jest obsługa błędów w kodzie asynchronicznym. W przeciwieństwie do operacji synchronicznych, błędy w funkcjach asynchronicznych muszą zostać przechwycone spróbuj/złap blokuje lub obsługuje odrzucone obietnice. Ważne jest, aby zawsze uwzględniać odpowiednią obsługę błędów w asynchronicznych przepływach pracy, ponieważ gwarantuje to, że jeśli jedna funkcja w łańcuchu ulegnie awarii, nie spowoduje to uszkodzenia całej aplikacji. Dodanie mechanizmów rejestrowania do operacji asynchronicznych umożliwi także śledzenie wydajności i diagnozowanie problemów w złożonych przepływach asynchronicznych.

Często zadawane pytania dotyczące funkcji asynchronicznych/await i asynchronicznych

  1. Jaka jest różnica pomiędzy async/await I Promises?
  2. async/await jest cukrem syntaktycznym zbudowanym na wierzchu Promises, co pozwala na czystszy i bardziej czytelny kod asynchroniczny. Zamiast wiązać .then(), używasz await aby wstrzymać wykonywanie funkcji do czasu Promise rozwiązuje.
  3. Czy mogę wymieszać async/await I callbacks?
  4. Tak, możesz używać obu w tej samej bazie kodu. Jednakże ważne jest, aby upewnić się, że funkcje wywołania zwrotnego nie kolidują z Promises Lub async/await użytkowania, co może prowadzić do nieoczekiwanego zachowania.
  5. Jak radzić sobie z błędami w async funkcje?
  6. Możesz owinąć swoje await wywołuje wewnątrz a try/catch block, aby wychwycić wszelkie błędy występujące podczas wykonywania asynchronicznego, zapewniając płynne działanie aplikacji.
  7. Jaka jest rola EventEmitter w kodzie asynchronicznym?
  8. The EventEmitter umożliwia emitowanie niestandardowych zdarzeń i nasłuchiwanie ich, oferując ustrukturyzowany sposób obsługi wielu zadań asynchronicznych w Node.js.
  9. Co się stanie, jeśli nie użyję await w async funkcjonować?
  10. Jeśli nie używasz await, funkcja będzie kontynuowana bez czekania na Promise rozwiązać, co może prowadzić do nieprzewidywalnych rezultatów.

Końcowe przemyślenia na temat asynchronicznego sterowania przepływem w JavaScript

Zarządzanie przepływami asynchronicznymi może być wyzwaniem, zwłaszcza gdy funkcje wyzwalają się nawzajem. Użycie async/await z Promises pomaga zapewnić płynne działanie programu bez niepotrzebnego blokowania, co czyni go idealnym rozwiązaniem w sytuacjach wymagających oczekiwania na zakończenie łańcuchów funkcji.

Włączenie podejścia opartego na zdarzeniach lub wywołań zwrotnych zapewnia kolejny poziom kontroli w określonych przypadkach użycia, takich jak zarządzanie żądaniami serwera lub obsługa złożonych procesów. Połączenie tych technik gwarantuje, że programiści mogą tworzyć wydajne i responsywne aplikacje, nawet w przypadku wielu operacji asynchronicznych.

Źródła i odniesienia do obsługi funkcji asynchronicznych w JavaScript
  1. Wyjaśnia użycie async/await i Promises w nowoczesnych aplikacjach JavaScript: Dokumenty internetowe MDN: funkcja asynchroniczna
  2. Szczegóły dotyczące obsługi zdarzeń asynchronicznych za pomocą Node.js EventEmitter: Dokumentacja Node.js EventEmitter
  3. Omawia wywołania zwrotne i ich rolę w programowaniu asynchronicznym: Informacje o JavaScript: wywołania zwrotne
  4. Przegląd obsługi błędów w operacjach asynchronicznych za pomocą try/catch: Dokumenty internetowe MDN: spróbuj...złap