JavaScript中async和await的实现原理

由于javascript是单线程的执行模型，因此为了提高效率就有了异步编程，单线程在程序执行时，所走的程序路径按照连续顺序排下来，前面的必须处理好，后面的才会执行。 但是我们也需要类似多线程机制的这种执行方式，我们需要异步执行编程，异步执行编程会使得多个任务并发执行。 异步编程可以实现多任务并发执行，指同一时刻内多任务同时进行，边煮饭，边烧水，可以同时进行，进而提高效率。

1.回调函数

回调函数，就是把任务的第二段单独写在一个函数里面，等到重新执行这个任务的时候，就直接调用这个函数。

const fs = require('fs')
fs.readFile('/etc/passwd', (err, data) => {
  if (err) {
    console.error(err)
    return
  }
  console.log(data.toString())
})

回调函数最大的问题是容易形成回调地狱，即多个回调函数嵌套，降低代码可读性，增加逻辑的复杂性，容易出错。

fs.readFile(file1, function (err, data) {
  fs.readFile(file2, function (err, data) {
    // 
  })
})

2.promise

为解决回调函数的不足，就有了Promise。

const fs = require('fs')

const readFileWithPromise = file => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    fs.readFile(file, (err, data) => {
      if (err) {
        reject(err)
      } else {
        resolve(data)
      }
    })
  })
}

readFileWithPromise('/etc/passwd')
  .then(data => {
    console.log(data.toString())
    return readFileWithPromise('/etc/profile')
  })
  .then(data => {
    console.log(data.toString())
  })
  .catch(err => {
    console.log(err)
  })

 promise 实际上是利用编程技巧将回调函数的横向加载，改成纵向加载，达到链式调用的效果，避免回调地狱。最大问题是代码冗余，原来的任务被 promise 包装了一下，优点是减少代码嵌套，代码逻辑清晰。

3.async、await

为了解决 promise 的问题，async、await 在 ES7 中被提了出来

const fs = require('fs')
async function readFile() {
  try {    
    var f1 = await readFileWithPromise('/etc/passwd')
    console.log(f1.toString())
    var f2 = await readFileWithPromise('/etc/profile')
    console.log(f2.toString())
  } catch (err) {
    console.log(err)
  }
}

特点：

1.异步async函数的调用，跟普通的函数使用方式一样；

2.async的用法，它作为一个关键字放到函数前面，这样普通函数就变成了异步函数；

3.异步async函数返回一个promise对象；

4.async函数配合await使用可以阻塞代码往下执行，是异步方法。

优点：

1.多个参数传递：promise使用then函数只能传递一个参数，虽然可以通过包装成对象来传递多个参数，但是会导致传递冗余信息，频繁的解析又重新组合比较麻烦；而利用async和await可以没有这个限制，可以当做普通变量的局部变量来处理，也没有冗余工作；

2.同步和异步一起编写：使用promise的时候最好将同步代码和异步代码放在不同的then节点中，这样结构更加清晰；async和await整个书写习惯都是同步的，不需要纠结同步和异步的区别，当然，异步过程需要包装成一个promise对象放在await关键字后面；

3. 对promise的优化：async和await是基于promise的，是进一步的一种优化。

使用场景：

async和await主要用来处理异步的 *** 作，执行第一步，将执行第一步的结果返回给第二步使用，在ajax中先拿到一个接口的返回数据，后使用第一部返回的数据执行第二步 *** 作的接口调用，达到异步 *** 作。