async和await详解

时间：2025-01-21 07:03:25

历史和存在意义

在 ES5 中，异步编程一般采用回调函数的方式来处理，但是这种方式在处理多个异步操作的时候会变得非常麻烦和容易出错，代码可读性也很差。为了解决这个问题，ES6 引入了 Promise，可以更优雅地处理多个异步操作的问题。但是使用 Promise 还是需要编写一些复杂的 Promise 链式调用或嵌套回调，而且在错误处理上也不是特别方便。

因此，ES7（2016）引入了 async/await，这是一个更加简洁明了的异步编程方案。async/await 的主要存在意义在于让异步操作看起来和同步操作类似，这样可以更加方便和直观地编写异步代码，降低出错和维护的成本。

概念

async：async 关键字用于标记一个函数为异步函数，该函数中有一个或多个异步操作（一般是 Promise 对象）需要等待执行完成后才能继续执行。

await：await 关键字用于等待一个 Promise 对象执行完成并返回其中的值，其只能在 async 函数内部使用。使用 await 关键字可以将异步操作转换为同步代码的形式。

原理

async/await 本质上是语法糖，其实现原理是基于 Promise 对象的异步编程。

当一个函数被声明为 async 函数时，该函数内部实际上会使用 Promise 对象来封装异步操作。当函数执行到 await 关键字时，它会等待 Promise 对象执行完成，并返回其结果，然后才会继续执行下面的代码。其中 await 后面的表达式会返回一个 Promise 对象，当该 Promise 对象 resolve 时，await 会得到该 Promise 对象的返回值。

具体实现步骤

1. 定义异步函数

使用 async 关键字来定义一个异步函数，可以使用箭头函数或函数声明来定义。

// 使用箭头函数定义异步函数
const asyncFunc = async () => {
  // 异步操作
}

// 使用函数声明的方式定义异步函数
async function asyncFunc() {
  // 异步操作
}

2. 使用 await

使用 await 来等待 Promise 对象的执行结果，然后将其赋值给一个变量。

async function asyncFunc() {
  const result = await Promise.resolve('Hello async/await!');
  console.log(result); // 'Hello async/await!'
}

3. 异常处理

可以使用 try-catch 语句来捕获可能发生的异常，和同步代码的异常处理方式一样。

async function asyncFunc() {
  try {
    const result = await Promise.reject(new Error('something wrong'));
  } catch (error) {
    console.error(error); // Error: something wrong
  }
}

具体使用步骤

使用 async/await 的一般步骤如下：

使用 async 关键字来定义一个异步函数。

在异步函数内部使用 await 关键字来等待一个 Promise 对象执行完成并返回结果。

可以使用 try-catch 语句来捕获可能发生的异常。

使用的语法

async/await 由两部分组成：async 和 await。

async：该关键字用来标识一个函数是一个异步函数，函数内部可能包含异步操作。

await：该关键字用来等待一个 Promise 对象执行完成，并将其结果返回。

使用的注意事项

await 只能在 async 函数中使用，否则会导致语法错误。

await 后面必须跟着一个 Promise 对象，否则会导致语法错误。

在 async 函数中，可以使用 try-catch 语句来捕获异常，但在 async 函数外部使用 try-catch 无法捕获 async 函数中的异常。

async/await 是一种相对新的语法，需要注意兼容性问题。

应用场景

async/await 适用于所有需要使用异步操作的场景，有些场景中甚至可以取代 Promise 的使用，使代码更加清晰和易于维护。例如，以下场景适合使用 async/await：

  • 数据库操作或 API 调用等异步操作。

  • 需要依次执行多个异步操作的场景。

  • 需要在异步操作完成后执行某个操作的场景。

总结

async/await 是一种简洁明了的异步编程方案，可以让异步操作看起来和同步代码类似，从而降低编写异步代码的复杂度和维护成本。其基于 Promise 对象实现，并使用 async 和 await 关键字来简化异步编程的流程。在使用 async/await 时需要注意其语法和引入兼容性问题，可以方便地处理需要异步操作的场景。

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