Node.js中Async详解:流程控制

安装

npm install async --save

地址

https://github.com/caolan/async

Async的内容主要分为三部分

1. 流程控制： 简化九种常见的流程的处理
2. 集合处理：如何使用异步操作处理集中的数据
3. 工具类：几个常用的工具类

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本文主要介绍流程控制部分，后续内容持续更新，由于node.js是异步编程模型，有许多在同步编程中很容易做到的事情，现在就会变的很麻烦，并且存在很多的callback。但是，Async的流程控制给我们coder带来了许多便利。

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1.series(task, [callback])(多个函数依次执行，之间没有数据交换)

有多个异步函数需要依次调用，一个完成之后才能执行下一个。各函数之间没有数据交换，仅仅需要保证其顺序执行。这时可以使用series。

纯js代码

step1(function (err, v1) {
    step2(function(err, v2){
        step3(function(err,v3){
            //code with the value [v1|v2|v3] or err
        });
    });
});

从上面的代码中可以看到，这些嵌套还是比较深的，如果操作更加复杂，那么会让代码的可读性降低。此外，在代码中忽略了对每一层err的处理，否则还要加上if(err) return callback(err);
那就更麻烦了。

对于这种情况，我们可以使用async来处理

var async = require('async');
async.series([
    function(callback){
        step1(function(err, v1){
            //code with v1
            callback(err, v1);
        });
    },
    function(callback){step2(……)},
    function(callback){step3(……)}
],function(err, values){
    //code with the value [v1|v2|v3] or the err
});

上述async的详细解释为

1. 依次执行一个函数数组中的每个函数，每一个函数执行完成之后才能执行下一个函数。
2. 如果任何一个函数向它的回调函数中传了一个error，则后面的函数都不会被执行，并且将会立刻将该error以及已经执行了的函数的结果，传给series中最后的那个callback。
3. 将所有的函数执行完后(没有出错),则会把每个函数传给其回调函数的结果合并为一个数组，传给series最后的那个callback。
4. 还可以以json的形式提供tasks。每一个属性都会被当作函数来执行，并且结果也会以json形式传给series中最后的那个callback。这种方式可读性更高

注： 多个series调用之间是不分先后的，因为series本身也是异步调用。

2.parallel(tasks,[callback])(多个函数并行执行)

并行执行多个函数，每个函数都是立刻执行，不需要等待其他函数先执行。传给最终callback的数组中的数据按照tasks声明的顺序，而不是执行完成的顺序。

如果某个函数出错，则立刻将err和已经执行完的函数的结果值传给parallel最终的callback。其它为执行完的函数的值不会传到最终数据，但要占个位置。

同时支持json形式的tasks，其最终callback的结果也为json形式。

正常执行的代码如下：

async.parallel([
    function(callback){t.fire('f400', callback, 400)},
    function(callback){t.fire('f200', callback, 200)},
    function(callback){t.fire('f300', callback, 300)}
],function(err, results){
    log(err); //->undefined
    log(results); //->['f400', 'f200', 'f300']
});

中途出错的代码如下：

async.parallel([
    function(callback){t.fire('f400', callback, 400)},
    function(callback){t.fire('f200', callback, 200)},
    function(callback){t.err('e300', callback, 300)}
], function(err, results){
    log(err); //->e300
    log(results); //->[, 'f200', undefined]
});

3.waterfall(tasks, [callback])(多个函数依次执行，且前一个的输出为后一个的输入)

与series相似，按顺序依次执行多个函数。不同之处，每一个函数产生的值，都将传给下一个函数，如果中途出错，后面的函数将不会执行，错误信息以及之前产生的结果，都传给waterfall最终的callback。

这个函数的名字为waterfall(瀑布）,可以想象瀑布从上到下，承上启下，有点类似于linux中的pipes。 注意该函数不支持json格式的tasks。

async.waterfall([
    function(callback){log('start'), callback(null, 3)},
    function(n, callback){log(n), t.inc(n, cb);/*inc为类似于i++的函数*/},
    function(n, callback){log(n), t.fire(n*n, cb);}
], function(err, results){
    log(err);
    log(results);
});

/**
    output

    start
    3
    4
    err: null
    results: 16
 */

4.auto(tasks, [callback])(多个函数有依赖关系， 有的并行执行，有的一次执行)

auto可以弥补parallel和series中的不足

例如我要完成下面的事情

1. 从某处取得数据
2. 在硬盘上建立一个新的目录
3. 将数据写入到目录下某文件
4. 发送邮件

async.auto({
    getData: function(callback){
        setTimeout(function(){
            console.log('got data');
            callback(null, 'mydata');
        }, 300);
    },
    makeFolder: function(callback){
        setTimeout(function() {
            console.log('made folder');
            callback(null, 'myfolder');
        }, 200);
    },
    writeFile:['getData', 'makeFolder', function(callback){
        setTimeout(function(){
            console.log('write file');
            callback(null, 'myfile');
        }, 300);
    }],
    emailFiles: ['writeFile', function(callback, results){
        log('send email');
        callback(null, results.writeFile);
    }]
},function(err, results){
    log(err); //->null
    log(results);
    //made folder
    //got data
    //write file
    //send email

    /*
    results{
        makeFolder: 'myfolder',
        getData: 'mydata',
        writeFile: 'myfile',
        emailFiles: 'myfile'
    }
    */
});

5.whilst(test, fn, callback)(该函数的功能比较简单，条件变量通常定义在外面，可供每个函数访问。在循环中，异步调用时产生的值实际上被丢弃了，因为最后的callback只能传入错误信息，另外，第二个函数fn需要接受一个函数的cb, 这个cb最终必需被执行，用于表示出错或正常结束)

var count = 0;
async.whilst(
    //test
    function(){return count < 3;},
    function(cb){
        log(count);
        count++;
        setTimeout(cb, 1000);
    },
    function(err){
        //3s have passed
        log(err);
    }
);
/*
    0
    1
    2
    null
*/

6.until(test, fn, callback)(与whilst相似，但判断条件相反)

var count_until = 0;
async.until(
    //test
    function(){ return count_until > 3;},
    function(cb){
        log(count_until);
        count_until++;
        setTimeout(cb, 1000);
    },
    function(err){
        //4s have passed
        log(err);
    }
);
/*
    0
    1
    2
    3
    null
*/

7.queue(可设定worker数量的队列)

queue相当于一个加强版的parallel， 主要限制了worker数量，不再一次性全部执行。当worker数量不够用时，新加入的任务将会排队等候，直到有新的worker可用。

该函数有多个点可供回调，如worker用完时、无等候任务时、全部执行完时等。

//定义一个queue， 设worker数量为2
var q = async.queue(function(task, callback){
    log('worker is processing task: ' + task.name);
    task.run(callback);
}, 2);
//监听：如果某次push操作后， 任务数将达到或超过worker数量时， 将调用该函数
q.saturated = function(){
    log('all workers to be used');
}
//监听：当最后一个任务交给worker时，将调用该函数
q.empty = function(){
    log('no more tasks waiting');
}
//监听：当所有任务都执行完以后，将调用该函数
q.drain = function(){
    log('all tasks have been processed');
}

//独立加入两个任务
q.push({name : 't1', run: function(cb){
    log('t1 is running, waiting tasks:' + q.length());
    t.fire('t2', cb, 400); //400ms后执行
}}, function(err){
    log('t1 executed');
});

log('pushed t1, waiting tasks:' + q.length());

q.push({name: 't2', run: function(cb){
    log('t2 is running, waiting tasks:' + q.length());
    t.fire('t2', cb, 200); //200ms后执行
}}, function(err){
    log('t2 executed');
});

log('pushed t2, waiting tasks:' + q.length());

/**
    pushed t1, waiting tasks:1
    all workers to be used
    pushed t2, waiting tasks:2
    worker is processing task : t1
    t1 is running, waiting tasks: 1
    no more tasks waiting
    worker is processing task : t2
    t2 is running, waiting tasks: 0
    t2 executed
    t1 executed
    all tasks have been processed
 */

8.iterator(tasks)(将几个函数包装为iterator)

将一组函数包装成为一个iterator， 可通过next()得到以下一个函数为起点的新的iterator。该函数通常由async在内部使用，但如果需要时，也可在我们的代码中使用它。

var iter = async.iterator([
	function(){console.log('111');},
	function(){console.log('222');},
	function(){console.log('333');}
]);

var it1 = iter();
it1();

其中还包括了next()方法。

9.nextTick(callback)(在nodejs与浏览器两边行为一致)

nextTick的作用和nodejs的nextTick一样，都是把某个函数调用放在队列的尾部，但在浏览器端，只能使用setTimeout(callback, 0)，但这个方法有时候会让其它高优先级的任务插到前面去。

所以提供了这个nextTick,让同样的代码在服务器端和浏览器端表现一致。

var calls = [];
async.nextTick(function(){
	calls.push('two');
});
calls.push('one');
async.nextTick(function(){
	console.log(calls); //-> ['one', 'two']
})

上述内容为学习笔记，大部分内容摘抄自alsotang的github中的async_demo,网址

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update by 2017/7/24 16:43

该部分已完结

by 一枝猪