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这一讲,我们介绍 JavaScript 中的异步,着重讲 async/await
语法。
JavaScript 是单线程的编程语言,浏览器按照我们代码的顺序一行一行地执行程序。如果执行到一个耗时很长的任务,后面的任务就会被阻塞,拖延整个程序的执行。异步编程技术允许我们执行一个长时间任务时,程序不需要进行等待,而是继续执行后面的代码,直到任务完成之后再回来通知。这大大提高了程序的效率,尤其是对于输入输出密集的程序,比如文件读取,数据库查询,网络访问。
在 JavaScript 中,函数也是对象,可以作为参数传入另一个函数,这也被称为回调函数。它曾经是 JavaScript 中实现异步函数的主要方式。下面是一个经典的例子,我们定义了一个 callback()
函数,并作为参数传给了 setTimeout()
定时器函数:
function callback() {
console.log('Hello, JavaScript!');
}
setTimeout(callback, 1000);
console.log('hello');
// hello
// Hello, JavaScript! (1 秒后输出)
上面的程序会先输出 hello
,然后再等待 1 秒后执行 callback
函数,输出“Hello, JavaScript!”
,即使 setTimeout
函数在 console.log("hello")
之前。对 setTimeout
更详细的介绍请阅读MDN教程。
但如果异步任务数量很多时,这种方案容易出错,下面是使用回调函数维护 3 个异步任务的例子:
setTimeout(() => {
console.log('Hello, WTF JavaScript!');
setTimeout(() => {
console.log('Hello, WTF HTML!');
setTimeout(() => {
console.log('Hello, WTF CSS!');
}, 1000)
}, 1000)
}, 1000)
这种代码极难维护,也被称为 “回调地狱” (callback hell),现已被 Promise
方案取代。
Promise
(承诺)是异步编程的现代解决方案,比回调函数方案更强大。它由社区最早提出和实现,ES6 将其写进语言标准并统一用法,原生提供了 Promise
对象。
Promise
对象有三种状态:pending
(进行中)、fulfilled
(已成功)和 rejected
(已失败)。初始状态为 pending
,最终状态由异步操作的结果决定。Promise
对象的状态改变,只有两种可能:从 pending
变为 fulfilled
和从 pending
变为 rejected
。下面我们用 Promise
重写第一个示例:
// 定义 promise 实例
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('Hello, JavaScript Promise!');
}, 1000)
})
// 运行 Promise 实例
promise.then((value) => {
console.log(value);
})
console.log('hello Promise');
// hello Promise
// Hello, JavaScript Promise! (1 秒后输出)
由于 Promise
比较复杂,我们在后面的教程中再详细讲解。这一讲我们着重介绍在它之上建立的 async/await
语法。
async/await 是 Promise
的语法糖,让异步编程更易于理解和使用。
我们可以在一个函数前面加上 async
关键字 ,将它变为异步函数,它的返回值会被自动包装为一个 Promise
。与普通函数不同,异步函数不会阻塞程序的运行,让 JavaScript 引擎同时处理其他任务:执行其他脚本,处理事件等。
async function hello() {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
resolve('Hello, JavaScript async!');
}, 1000)
})
}
await
关键字只能在 async
函数内工作,一般情况下,await
后跟随一个 Promise
对象,作用是让 JavaScript 引擎等待直到 Promise
完成并返回结果。
async function helloAwait() {
const value = await hello();
console.log(value);
console.log('hello await');
}
helloAwait()
// Hello, JavaScript async! (1 秒后输出)
// hello await
注意,上面的代码会等待 1 秒后输出 Hello, JavaScript async!
,然后才是 hello await
。
下面,我们演示如何使用 async/await
语法来读取非常流行的无聊猿(BAYC)NFT的元数据。
- NFT 元数据是构成 NFT 内容的一组数据,通常以 JSON 格式保存在网络上。比如下面
url
中的 ipfs 链接保存着id = 1
的BAYC元数据,包括小图片网址和属性(嘴、头发、衣服等特征)。
const url = `https://ipfs.io/ipfs/QmeSjSinHpPnmXmspMjwiXyN6zS4E9zccariGR3jxcaWtq/1`;
// 数据形式
// {"image":"ipfs://QmPbxeGcXhYQQNgsC6a36dDyYUcHgMLnGKnF8pVFmGsvqi","attributes":[{"trait_type":"Mouth","value":"Grin"},{"trait_type":"Clothes","value":"Vietnam Jacket"},{"trait_type":"Background","value":"Orange"},{"trait_type":"Eyes","value":"Blue Beams"},{"trait_type":"Fur","value":"Robot"}]}
- 你可以使用
fetch()
函数来进行 HTTP 访问,获取网络数据。它会返回一个包装成Promise
的 HTTP 响应,因此你需要使用await
关键字来获取结果response
。然后,你需要用json()
方法获取 JSON 的内容,也就是元数据。
const response = await fetch(url);
const BaycMetadata = await response.json();
- 将上面的代码组合成一个
async
函数getBaycMetadata
:
// async/await 示例
async function getBaycMetadata(){
const url = `https://ipfs.io/ipfs/QmeSjSinHpPnmXmspMjwiXyN6zS4E9zccariGR3jxcaWtq/1`;
const response = await fetch(url);
const BaycMetadata = await response.json();
console.log(BaycMetadata);
}
getBaycMetadata()
// image: "ipfs://QmPbxeGcXhYQQNgsC6a36dDyYUcHgMLnGKnF8pVFmGsvqi"
// attributes...
基于这一讲的例子,写一个根据用户输入的 tokenId(1~10000)来获取相应的无聊猿的元数据。
提示: 示例中url的最后一位的代表 tokenId,可以使用
{$tokenId}
进行替换。
function getBaycMetadataById(tokenId) {
}
这一讲我们介绍了 JavaScript 的异步编程,包括回调函数,Promise,以及重点讲的 async/await,并且利用它获取了无聊猿NFT的元数据。Promise 是现代 JavaScript 异步编程的基础。它避免了深度嵌套回调,使表达和理解异步操作序列变得更加容易。async/await 使得从一系列连续的异步函数调用中建立一个操作变得更加容易,避免了创建显式 Promise 链,并允许你像编写同步代码那样编写异步代码。