5分钟带你彻底搞懂async底层实现原理！

ES2017 标准引入了 async 函数，使得异步操作变得更加方便。

async 函数是什么？一句话，它就是 Generator 函数的语法糖。研究 async 的原理，就必须先弄清楚 Generator 是个啥。

Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案，语法行为与传统函数完全不同。

形式上，Generator 函数是一个普通函数，但是有两个特征。一是，function关键字与函数名之间有一个星号；二是，函数体内部使用yield表达式，定义不同的内部状态（yield在英语里的意思就是“产出”）

看一个例子：

function* gen(x) {
 var y = yield x + 2;
 return y;
}
​
var g = gen(1);
g.next() // { value: 3, done: false }
g.next() // { value: undefined, done: true }

上面代码中，调用 Generator 函数，会返回一个内部指针（即遍历器）g。这是 Generator 函数不同于普通函数的另一个地方，即执行它不会返回结果，返回的是指针对象。调用指针g的next方法，会移动内部指针（即执行异步任务的第一段），指向第一个遇到的yield语句，上例是执行到x + 2为止。

换言之，next方法的作用是分阶段执行Generator函数。每次调用next方法，会返回一个对象，表示当前阶段的信息（value属性和done属性）。value属性是yield语句后面表达式的值，表示当前阶段的值；done属性是一个布尔值，表示 Generator 函数是否执行完毕，即是否还有下一个阶段。

这样手工的执行next()函数，着实有些麻烦，能写个工具让他自动执行吗？那我们就来试试：

封装一个 spawn 函数，返回一个 spawn 函数，给函数传入 Generator函数作为参数，spawn 实现 next() 方法的执行。

function fn(args) {
 return spawn(function* () {
 // ...
  });
}

spawn 函数的实现：

function spawn(genF) {
 return new Promise(function(resolve, reject) {
 const gen = genF();
 function step(nextF) {
 let next;
 try {
 next = nextF();
      } catch(e) {
 return reject(e);
      }
 if(next.done) {
 return resolve(next.value);
      }
 Promise.resolve(next.value).then(function(v) {
 step(function() { return gen.next(v); });
      }, function(e) {
 step(function() { return gen.throw(e); });
      });
    }
 step(function() { return gen.next(undefined); });
  });
}

应用这个方法执行一下第一个例子：

function fn(x) {
 return spawn(function* gen() {
 var y = yield x + 2
 return y;
  });
}
​
fn(1).then((result) => {
 console.log(result) // 3
})

如果 yield 后面是个 Promise, 就可以实现异步了：

function fn(x) {
 return spawn(function* gen() {
 var y = yield new Promise((resolve) => {
 setTimeout(() => {
 resolve(x + 1)
      }, 1000)
    })
 return y;
  });
}
​
fn(1).then((result) => {
 console.log(result) // 过一秒后打印 3
})

这样，过一秒后就打印 3 了。

从整个代码上来看，实现起来有些麻烦。Async 简化了一切，使用它，不再需要 spawn 函数，只需将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已。改造一下：

async function fn(x) {
 let result = await new Promise((resolve) => {
 setTimeout(() => {
 resolve(x + 2)
    }, 1000)
  })
 return result
}
​
fn(1).then((result) => {
 console.log(result)
})

真是简洁了很多。

最后看一个面试题，如何将程序的执行结果 1，3，2，改造为 1，2, 3

<script>
const getUser = () => {
 return new Promise((resolve) => {
 setTimeout(() => {
 resolve(2)
    }, 0)
  })
}
​
export default {
 methods: {
 async onGetUser() {
 getUser().then((result) => {
 console.log(result)
      })
    }
  },
​
 async created() {
 console.log(1)
 await this.onGetUser()
 console.log(3)
  }
}
</script>
​
<template>
 <div>
    hello world
 </div>
</template>
​
<style lang="scss">

</style>

只需修改一个 onGetUser 函数即可：

async onGetUser() {
 // getUser().then((result) => {
 //   console.log(result)
 // })
 let result = await getUser()
 console.log(result)
}

以上就是async的原理，你学会了吗？