一丶async函数

含义

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。
前文有一个 Generator 函数，依次读取两个文件。

  1. const fs = require('fs');
  2. const readFile = function (fileName) {
  3.   return new Promise(function (resolve, reject) {
  4.     fs.readFile(fileName, function(error, data) {
  5.       if (error) return reject(error);
  6.       resolve(data);
  7.     });
  8.   });
  9. };
  10. const gen = function* () {
  11.   const f1 = yield readFile('/etc/fstab');
  12.   const f2 = yield readFile('/etc/shells');
  13.   console.log(f1.toString());
  14.   console.log(f2.toString());
  15. };

上面代码的函数gen可以写成async函数，就是下面这样。

  1. const asyncReadFile = async function () {
  2.   const f1 = await readFile('/etc/fstab');
  3.   const f2 = await readFile('/etc/shells');
  4.   console.log(f1.toString());
  5.   console.log(f2.toString());
  6. };

一比较就会发现，async函数就是将 Generator 函数的星号（*）替换成async，将yield替换成await，仅此而已。
async函数对 Generator 函数的改进，体现在以下四点。
（1）内置执行器。
Generator 函数的执行必须靠执行器，所以才有了co模块，而async函数自带执行器。也就是说，async函数的执行，与普通函数一模一样，只要一行。

  1. asyncReadFile();

上面的代码调用了asyncReadFile函数，然后它就会自动执行，输出最后结果。这完全不像 Generator 函数，需要调用next方法，或者用co模块，才能真正执行，得到最后结果。
（2）更好的语义。
async和await，比起星号和yield，语义更清楚了。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。
（3）更广的适用性。
co模块约定，yield命令后面只能是 Thunk 函数或 Promise 对象，而async函数的await命令后面，可以是 Promise 对象和原始类型的值（数值、字符串和布尔值，但这时会自动转成立即 resolved 的 Promise 对象）。
（4）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。你可以用then方法指定下一步的操作。
进一步说，async函数完全可以看作多个异步操作，包装成的一个 Promise 对象，而await命令就是内部then命令的语法糖。

基本用法

async函数返回一个 Promise 对象，可以使用then方法添加回调函数。当函数执行的时候，一旦遇到await就会先返回，等到异步操作完成，再接着执行函数体内后面的语句。
下面是一个例子。

  1. async function getStockPriceByName(name) {
  2.   const symbol = await getStockSymbol(name);
  3.   const stockPrice = await getStockPrice(symbol);
  4.   return stockPrice;
  5. }
  6. getStockPriceByName('goog').then(function (result) {
  7.   console.log(result);
  8. });

上面代码是一个获取股票报价的函数，函数前面的async关键字，表明该函数内部有异步操作。调用该函数时，会立即返回一个Promise对象。

语法

返回 Promise 对象

async函数返回一个 Promise 对象。
async函数内部return语句返回的值，会成为then方法回调函数的参数。

  1. async function f() {
  2.   return 'hello world';
  3. }
  4. f().then(v => console.log(v))
  5. // "hello world"

上面代码中，函数f内部return命令返回的值，会被then方法回调函数接收到。
async函数内部抛出错误，会导致返回的 Promise 对象变为reject状态。抛出的错误对象会被catch方法回调函数接收到。

  1. async function f() {
  2.   throw new Error('出错了');
  3. }
  4. f().then(
  5.   v => console.log(v),
  6.   e => console.log(e)
  7. )
  8. // Error: 出错了

Promise 对象的状态变化

async函数返回的 Promise 对象，必须等到内部所有await命令后面的 Promise 对象执行完，才会发生状态改变，除非遇到return语句或者抛出错误。也就是说，只有async函数内部的异步操作执行完，才会执行then方法指定的回调函数。
下面是一个例子。

  1. async function getTitle(url) {
  2.   let response = await fetch(url);
  3.   let html = await response.text();
  4.   return html.match(/<title>([\s\S]+)<\/title>/i)[1];
  5. }
  6. getTitle('https://tc39.github.io/ecma262/').then(console.log)
  7. // "ECMAScript 2017 Language Specification"

上面代码中，函数getTitle内部有三个操作：抓取网页、取出文本、匹配页面标题。只有这三个操作全部完成，才会执行then方法里面的console.log。

await 命令

正常情况下，await命令后面是一个 Promise 对象，返回该对象的结果。如果不是 Promise 对象，就直接返回对应的值。

  1. async function f() {
  2.   // 等同于
  3.   // return 123;
  4.   return await 123;
  5. }
  6. f().then(v => console.log(v))
  7. // 123

上面代码中，await命令的参数是数值123，这时等同于return 123。

错误处理

如果await后面的异步操作出错，那么等同于async函数返回的 Promise 对象被reject。

  1. async function f() {
  2.   await new Promise(function (resolve, reject) {
  3.     throw new Error('出错了');
  4.   });
  5. }
  6. f()
  7. .then(v => console.log(v))
  8. .catch(e => console.log(e))
  9. // Error：出错了

防止出错的方法，也是将其放在try...catch代码块之中。

async 函数的实现原理

async 函数的实现原理，就是将 Generator 函数和自动执行器，包装在一个函数里。

  1. async function fn(args) {
  2.   // ...
  3. }
  4. // 等同于
  5. function fn(args) {
  6.   return spawn(function* () {
  7.     // ...
  8.   });
  9. }

所有的async函数都可以写成上面的第二种形式，其中的spawn函数就是自动执行器。

二丶Module 的语法

概述

  1. // CommonJS模块
  2. let { stat, exists, readFile } = require('fs');
  3. // 等同于
  4. let _fs = require('fs');
  5. let stat = _fs.stat;
  6. let exists = _fs.exists;
  7. let readfile = _fs.readfile;
  1. // ES6模块
  2. import { stat, exists, readFile } from 'fs';

由于 ES6 模块是编译时加载，使得静态分析成为可能。有了它，就能进一步拓宽 JavaScript 的语法，比如引入宏（macro）和类型检验（type system）这些只能靠静态分析实现的功能。
除了静态加载带来的各种好处，ES6 模块还有以下好处。

  • 不再需要UMD模块格式了，将来服务器和浏览器都会支持 ES6 模块格式。目前，通过各种工具库，其实已经做到了这一点。
  • 将来浏览器的新 API 就能用模块格式提供，不再必须做成全局变量或者navigator对象的属性。

  • 不再需要对象作为命名空间（比如Math对象），未来这些功能可以通过模块提供。

    严格模式

    ES6 的模块自动采用严格模式，不管你有没有在模块头部加上"use strict";。
    严格模式主要有以下限制。

  • 变量必须声明后再使用

  • 函数的参数不能有同名属性，否则报错
  • 不能使用with语句
  • 不能对只读属性赋值，否则报错
  • 不能使用前缀 0 表示八进制数，否则报错
  • 不能删除不可删除的属性，否则报错
  • 不能删除变量delete prop，会报错，只能删除属性delete global[prop]
  • eval不会在它的外层作用域引入变量
  • eval和arguments不能被重新赋值
  • arguments不会自动反映函数参数的变化
  • 不能使用arguments.callee
  • 不能使用arguments.caller
  • 禁止this指向全局对象
  • 不能使用fn.caller和fn.arguments获取函数调用的堆栈
  • 增加了保留字（比如protected、static和interface）

    export 命令

    模块功能主要由两个命令构成：export和import。export命令用于规定模块的对外接口，import命令用于输入其他模块提供的功能。
    1. // profile.js
    2. export var firstName = 'Michael';
    3. export var lastName = 'Jackson';
    4. export var year = 1958;
    1. // profile.js
    2. var firstName = 'Michael';
    3. var lastName = 'Jackson';
    4. var year = 1958;
    5. export { firstName, lastName, year };
    export命令除了输出变量，还可以输出函数或类（class）。
    1. export function multiply(x, y) {
    2. return x * y;
    3. };
    上面代码对外输出一个函数multiply。
    通常情况下，export输出的变量就是本来的名字，但是可以使用as关键字重命名。
    1. function v1() { ... }
    2. function v2() { ... }
    3. export {
    4. v1 as streamV1,
    5. v2 as streamV2,
    6. v2 as streamLatestVersion
    7. };
    需要特别注意的是，export命令规定的是对外的接口，必须与模块内部的变量建立一一对应关系。
    1. // 报错
    2. export 1;
    3. // 报错
    4. var m = 1;
    5. export m;
    上面两种写法都会报错，因为没有提供对外的接口。第一种写法直接输出 1，第二种写法通过变量m，还是直接输出 1。1只是一个值，不是接口。正确的写法是下面这样。
    1. // 写法一
    2. export var m = 1;
    3. // 写法二
    4. var m = 1;
    5. export {m};
    6. // 写法三
    7. var n = 1;
    8. export {n as m};
    1. export var foo = 'bar';
    2. setTimeout(() => foo = 'baz', 500);
    上面代码输出变量foo，值为bar，500 毫秒之后变成baz。

    import 命令

    使用export命令定义了模块的对外接口以后，其他 JS 文件就可以通过import命令加载这个模块。
    1. // main.js
    2. import { firstName, lastName, year } from './profile.js';
    3. function setName(element) {
    4. element.textContent = firstName + ' ' + lastName;
    5. }
    上面代码的import命令，用于加载profile.js文件，并从中输入变量。import命令接受一对大括号，里面指定要从其他模块导入的变量名。大括号里面的变量名，必须与被导入模块（profile.js）对外接口的名称相同。
    如果想为输入的变量重新取一个名字，import命令要使用as关键字，将输入的变量重命名。
    1. import { lastName as surname } from './profile.js';
    注意，import命令具有提升效果，会提升到整个模块的头部，首先执行

由于import是静态执行，所以不能使用表达式和变量，这些只有在运行时才能得到结果的语法结构。

  1. // 报错
  2. import { 'f' + 'oo' } from 'my_module';
  3. // 报错
  4. let module = 'my_module';
  5. import { foo } from module;
  6. // 报错
  7. if (x === 1) {
  8.   import { foo } from 'module1';
  9. } else {
  10.   import { foo } from 'module2';
  11. }

import后面的from指定模块文件的位置，可以是相对路径，也可以是绝对路径，.js后缀可以省略。如果只是模块名，不带有路径，那么必须有配置文件，告诉 JavaScript 引擎该模块的位置。

  1. import {myMethod} from 'util';

最后，import语句会执行所加载的模块，因此可以有下面的写法。

  1. import 'lodash';

上面代码仅仅执行lodash模块，但是不输入任何值。
如果多次重复执行同一句import语句，那么只会执行一次，而不会执行多次。

  1. import 'lodash';
  2. import 'lodash';

模块的整体加载

除了指定加载某个输出值，还可以使用整体加载，即用星号（*）指定一个对象，所有输出值都加载在这个对象上面。
下面是一个circle.js文件，它输出两个方法area和circumference。

  1. // circle.js
  2. export function area(radius) {
  3.   return Math.PI * radius * radius;
  4. }
  5. export function circumference(radius) {
  6.   return 2 * Math.PI * radius;
  7. }

现在，加载这个模块。

  1. // main.js
  2. import { area, circumference } from './circle';
  3. console.log('圆面积：' + area(4));
  4. console.log('圆周长：' + circumference(14));

上面写法是逐一指定要加载的方法，整体加载的写法如下。

  1. import * as circle from './circle';
  2. console.log('圆面积：' + circle.area(4));
  3. console.log('圆周长：' + circle.circumference(14));

注意，模块整体加载所在的那个对象（上例是circle），应该是可以静态分析的，所以不允许运行时改变。下面的写法都是不允许的。

  1. import * as circle from './circle';
  2. // 下面两行都是不允许的
  3. circle.foo = 'hello';
  4. circle.area = function () {};

export default 命令

从前面的例子可以看出，使用import命令的时候，用户需要知道所要加载的变量名或函数名，否则无法加载。但是，用户肯定希望快速上手，未必愿意阅读文档，去了解模块有哪些属性和方法。
为了给用户提供方便，让他们不用阅读文档就能加载模块，就要用到export default命令，为模块指定默认输出。

  1. // export-default.js
  2. export default function () {
  3.   console.log('foo');
  4. }

上面代码是一个模块文件export-default.js，它的默认输出是一个函数。
下面比较一下默认输出和正常输出。

  1. // 第一组
  2. export default function crc32() { // 输出
  3.   // ...
  4. }
  5. import crc32 from 'crc32'; // 输入
  6. // 第二组
  7. export function crc32() { // 输出
  8.   // ...
  9. };
  10. import {crc32} from 'crc32'; // 输入

上面代码的两组写法，第一组是使用export default时，对应的import语句不需要使用大括号；第二组是不使用export default时，对应的import语句需要使用大括号。
export default命令用于指定模块的默认输出。显然，一个模块只能有一个默认输出，因此export default命令只能使用一次。所以，import命令后面才不用加大括号，因为只可能唯一对应export default命令。

export 与 import 的复合写法

如果在一个模块之中，先输入后输出同一个模块，import语句可以与export语句写在一起。

  1. export { foo, bar } from 'my_module';
  2. // 可以简单理解为
  3. import { foo, bar } from 'my_module';
  4. export { foo, bar };

具名接口改为默认接口的写法如下。

  1. export { es6 as default } from './someModule';
  2. // 等同于
  3. import { es6 } from './someModule';
  4. export default es6;