如何優雅的處理Nodejs中的異步回調

前言

Nodejs最大的亮點就在於事件驅動， 非阻塞I/O 模型，這使得Nodejs具有很強的並發處理能力，非常適合編寫網絡應用。在Nodejs中大部分的I/O操作幾乎都是異步的，也就是我們處理I/O的操作結果基本上都需要在回調函數中處理，比如下面的這個讀取文件內容的函數：

fs.readFile('/etc/passwd', function (err, data) {
  if (err) throw err;
  console.log(data);
});

那，我們讀取兩個文件，將這兩個文件的內容合並到一起處理怎么辦呢?大多數接觸js不久的人可能會這么干：

fs.readFile('/etc/passwd', function (err, data) {
  if (err) throw err;
  fs.readFile('/etc/passwd2', function (err, data2) {
    if (err) throw err;
    // 在這里處理data和data2的數據
  });
});

那要是處理多個類似的場景，豈不是回調函數一層層的嵌套啊，這就是大家常說的回調金字塔或回調地獄（http://callbackhell.com/）的問題，也是讓js小白最為頭疼的問題。

這種層層嵌套的代碼給開發帶來了很多問題，主要體現在：

• 代碼可能性變差
• 調試困難
• 出現異常后難以排查

本文主要是介紹如何優雅的處理以上異步回調問題。

初級方案：通過遞歸處理異步回調

我們可以使用遞歸作為代碼的執行控制工具。把需要執行的操作封裝到一個函數中，在回調函數中通過遞歸調用控制代碼的執行流程，廢話不多說，上個代碼吧：

var fs = require('fs');
// 要處理的文件列表
var files = ['file1', 'file2', 'file3'];

function parseFile () {
  if (files.length == 0) {
    return;
  }
  var file = files.shift();
  fs.readFile(file, function (err, data) {
    // 這里處理文件數據
    parseFile();  // 處理完畢后，通過遞歸調用處理下一個文件
  });
}

// 開始處理
parseFile();

以上代碼已依次處理數組中的文件為例，介紹了通過遞歸的方式控制代碼的執行流程。

應用到一些簡單的場景中還是不錯的，比如：我們將一個數組中的數據，依次保存到數據庫中就可以采用這種方式。

通過遞歸的方式可以解決一些簡單的異步回調問題。不過對於處理復雜的異步回調還是顯得有些無能為力（如需要同步多個異步操作的結果）。

華麗點：采用Async、Q、Promise等第三方庫處理異步回調

為了更好的處理嵌套回調的問題，可以考慮采用一些第三方專門處理異步的庫，當然有能力的完全可以自己寫個異步處理的輔助工具。

比較常用的處理異步的庫有：async，q還有promise。從npmjs.org網站上來看，async的火熱程度最高。以前用過async，確實也挺方便的，各種異步處理的控制流實現的也挺好。

我們將最初的同時讀取兩個文件的代碼使用async處理下，示例如下：

var async = require('async')
  , fs = require('fs');

async.parallel([
  function(callback){
    fs.readFile('/etc/passwd', function (err, data) {
      if (err) callback(err);
      callback(null, data);
    });
  },
  function(callback){
    fs.readFile('/etc/passwd2', function (err, data2) {
      if (err) callback(err);
      callback(null, data2);
    });
  }
],
function(err, results){
  // 在這里處理data和data2的數據,每個文件的內容從results中獲取
});

通過async模塊，可以很好的控制異步的執行流程了，也算是解決了層層回調的問題，代碼比以前算是清晰了些，不過依舊還是離不開回調函數。

想想如果能夠在不使用回調函數的情況下，處理異步，豈不是很爽，接下來，我們談談使用ES6的新特性來實現這一目標。

優雅點：擁抱ES6，替代回調函數，解決回調地獄問題

話說EcmaScript Harmony (ES6)給js引入了不少新特性，對ES6不太了解的同學，可以自行百度一下。

在nodejs中使用ES6的新特性，需要用v0.11.x以上的版本才行。

本文介紹的是使用Generator特性替代回調函數，對Generator不了解？可以看看這里。

這里用到了co和thunkify兩個模塊，大家使用npm install命令安裝之。

啟動時，為了讓nodejs支持ES6的特性，需要附加--harmony參數，如：node --harmony index.js

還是以本文剛開始提到的問題為例，使用generator特性的實例代碼如下：

var fs = require('fs')
  , co = require('co')
  , thunkify = require('thunkify');

var readFile = thunkify(fs.readFile);

co(function *() {
  var test1 = yield readFile('test1.txt');
  var test2 = yield readFile('test2.txt');
  var test = test1.toString() + test2.toString();
  console.log(test);
})();

處理代碼中的異常也是很簡單的，只需要這樣就OK了：

try {
  var test1 = yield readFile('test1.txt');
} catch (e) {
  // 在這里處理異常
}

這種代碼是不是優雅很多了？像寫同步代碼一樣處理異步，是不是很爽！

nodejs領域中進行Web開發，最火的框架莫過於express了，值得一提的是express的核心成員TJ大神又領導了一個新的Web框架——koa，宣稱是下一代的Web開發框架，koa真是借助了ES6的generator這一特性，讓我們在開發Web系統的時候避免陷入層層的回調用。

總結

引用一下fibjs項目宣傳的一句話：Less Callback, More Girls - 更少回調, 更多妹子

參考資料

http://blog.nodejs.org/2014/03/12/node-v0-11-12-unstable/

http://huangj.in/765

http://tobyho.com/2013/06/16/what-are-generators/

http://blog.shiqichan.com/using-es6-generators-in-nodejs/

http://www.html-js.com/article/1687

http://www.ituring.com.cn/article/62609