JavaScript异步编程:异步数据收集的具体方法

Asyncjs/seriesByHand.js

var fs = require('fs');
process.chdir('recipes'); // 改变工作目录
var concatenation = '';
fs.readdir('.', function(err, filenames) {
  if (err) throw err;
  function readFileAt(i) {
    var filename = filenames[i];
    fs.stat(filename, function(err, stats) {
      if (err) throw err;
      if (! stats.isFile()) return readFileAt(i + 1);
      fs.readFile(filename, 'utf8', function(err, text) {
        if (err) throw err;
        concatenation += text;
        if (i + 1 === filenames.length) {
          // 所有文件均已读取，可显示输出
          return console.log(concatenation);
        }
        readFileAt(i + 1);
      });
    });
  }
  readFileAt(0);
});

如你所见，异步版本的代码要比同步版本多很多。如果使用filter、forEach这些同步方法，代码的行数大约只有一半，而且读起来也要容易得多。如果这些漂亮的迭代器存在异步版本该多好啊！使用Async.js就能做到这一点！

 

何时抛出亦无妨？

大家可能注意到了，在上面那个代码示例中笔者无视了自己在第1.4节中提出的建议：从回调里抛出异常是一种糟糕的设计，尤其在成品环境中。不过，一个简单如斯的示例直接抛出异常则完全没有问题。如果真的遇到代码出错的意外情形，throw会关停代码并提供一个漂亮的堆栈轨迹来解释出错原因。

这里真正的不妥之处在于，同样的错误处理逻辑（即if(err) throw err）重复了多达3次！在4.2.2节，我们会看到Async.js如何帮助减少这种重复。

Async.js的函数式写法
我们想把同步迭代器所使用的filter和forEach方法替换成相应的异步方法。Async.js给了我们两个选择。

async.filter和async.forEach，它们会并行处理给定的数组。
async.filterSeries和async.forEachSeries，它们会顺序处理给定的数组。
并行运行这些异步操作应该会更快，那为什么还要使用序列式方法呢？原因有两个。

前面提到的工作流次序不可预知的问题。我们确实可以先把结果存储成数组，然后再joining（联接）数组来解决这个问题，但这毕竟多了一个步骤。
Node及其他任何应用进程能够同时读取的文件数量有一个上限。如果超过这个上限，操作系统就会报错。如果能顺序读取文件，则无需担心这一限制。
所以现在先搞明白async.forEachSeries再说。下面使用了Async.js的数据收集方法，直接改写了同步版本的代码实现。

Asyncjs/forEachSeries.js

var async = require('async');
var fs = require('fs');
process.chdir('recipes'); // 改变工作目录
var concatenation = '';
var dirContents = fs.readdirSync('.');
async.filter(dirContents, isFilename, function(filenames) {
  async.forEachSeries(filenames, readAndConcat, onComplete);
});
function isFilename(filename, callback) {
  fs.stat(filename, function(err, stats) {
    if (err) throw err;
    callback(stats.isFile());
  });
}
function readAndConcat(filename, callback) {
  fs.readFile(filename, 'utf8', function(err, fileContents) {
    if (err) return callback(err);
    concatenation += fileContents;
    callback();
  });
}
function onComplete(err) {
  if (err) throw err;
  console.log(concatenation);
}

现在我们的代码漂亮地分成了两个部分：任务概貌（表现形式为async.filter调用和async.forEachSeries调用）和实现细节（表现形式为两个迭代器函数和一个完工回调onComplete）。

filter和forEach并不是仅有的与标准函数式迭代方法相对应的Async.js工具函数。Async.js还提供了以下方法：

reject/rejectSeries，与filter刚好相反；
map/mapSeries，1:1变换；
reduce/reduceRight，值的逐步变换；
detect/detectSeries，找到筛选器匹配的值；
sortBy，产生一个有序副本；
some，测试是否至少有一个值符合给定标准；
every，测试是否所有值均符合给定标准。
这些方法是Async.js的精髓，令你能够以最低的代码重复度来执行常见的迭代工作。在继续探索更高级的方法之前，我们先来看看这些方法的错误处理技术。

Async.js的错误处理技术
要怪就怪Node的fs.exists首开这一先河吧！而这也意味着使用了Async.js数据收集方法（filter/filterSeries、reject/rejectSeries、detect/detectSeries、some、every等）的迭代器均无法报告错误。

对于非布尔型的所有Async.js迭代器，传递非null/undefined的值作为迭代器回调的首参数将会立即因该错误值而调用完工回调。这正是readAndConcat不用throw也能工作的原因。

Asyncjs/forEachSeries.js

function readAndConcat(filename, callback) {
  fs.readFile(filename, 'utf8', function(err, fileContents) {
    if (err) return callback(err);
    concatenation += fileContents;
    callback();
  });
}

所以，如果callback(err)确实是在readAndConcat中被调用的，则这个err会传递给完工回调（即onComplete）。Async.js只负责保证onComplete只被调用一次，而不管是因首次出错而调用，还是因成功完成所有操作而调用。

Asyncjs/forEachSeries.js

function onComplete(err) {
  if (err) throw err;
  console.log(concatenation);
}

Node的错误处理约定对Async.js数据收集方法而言也许并不理想，但对于Async.js的所有其他方法而言，遵守这些约定可以让错误干净利落地从各个任务流向完工回调。下一节会看到更多这样的例子。