Node.js的循環與異步問題

（轉自：http://bbs.tianya.cn/post-itinfo-280080-1.shtml）

Node.js 的異步機制由事件和回調函數實現，一開始接觸可能會感覺違反常規，但習慣　　以后就會發現還是很簡單的。然而這之中其實暗藏了不少陷阱，一個很容易遇到的問題就是　　循環中的回調函數，初學者經常容易陷入這個圈套。讓我們從一個例子開始說明這個問題。

1. var fs = require('fs');
2. var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];
3. 　  
4. for (var i = 0; i < files.length; i++) {
5. 　　fs.readFile(files[i], 'utf-8', function (err, contents) {
6. 　　console.log(files[i] + ': ' + contents);
7. 　　  
8.     });
9. }

這段代碼的功能很直觀，就是依次讀取文件 a.txt、b.txt 、c.txt ，並輸出文件名和內容。假設這三個文件的內容分別是 AAA 、BBB 和 CCC，那么我們期望的輸出結果就是：

　　a.txt: AAA

　　b.txt: BBB

　　c.txt: CCC

可是我們運行這段代碼的結果是怎樣的呢？竟然是這樣的結果：

　　undefined: AAA

　　undefined: BBB

　　undefined: CCC

這個結果說明文件內容正確輸出了，而文件名卻不對，也就意味着，contents 的結果是正確的，但 files[i] 的值是 undefined。這怎么可能呢，文件名不正確卻能讀取文件內容？既然難以直觀地理解，我們就把 files[i] 分解並打印出來看看，在讀取文件的回調函數中分別輸出 files、i 和 files[i] 。

1. var fs = require('fs');
2. var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];
3. for (var i = 0; i < files.length; i++) {
4.     fs.readFile(files[i], 'utf-8', function (err, contents) {
5.         console.log(files);
6.         console.log(i);
7.         console.log(files[i]);
8.     });
9. }

 

　　運行修改后的代碼，結果如下：

　　[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]

　　3

　　undefined

　　[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]

　　3

　　undefined

　　[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]

　　3

　　undefined

看到這里是不是有點啟發了呢？三次輸出的 i 的值都是 3 ，超出了 files 數組的下標范圍，因此 files[i] 的值就是 undefined 了。這種情況通常會在 for 循環結束時發生，例如 for (var i = 0; i < files.length; i++)，退出循環時 i 的值就files.length 的值。既然 i 的值是 3 ，那么說明了事實上 fs.readFile 的回調函數中訪問到的 i 值都是循環退出以后的，因此不能分辨。而 files[i] 作為 fs.readFile 的第一個參數在循環中就傳遞了，所以文件可以被定位到，而且可以顯示出文件的內容。

　　現在問題就明朗了：原因是3 次讀取文件的回調函數事實上是同一個實例，其中引用到的 i 值是上面循環執行結束后的值，因此不能分辨。如何解決這個問題呢？我們可以利用

　　JavaScript 函數式編程的特性，手動建立一個閉包：

　　//forloopclosure.js

1. var fs = require('fs');
2. 　　  
3. var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];
4.  
5. for (var i = 0; i < files.length; i++) {
6. 　　(function (i) {
7. 　　fs.readFile(files[i], 'utf-8', function (err, contents) {
8. 　　console.log(files[i] + ': ' + contents);
9.         });
10.     })(i);
11. }

上面代碼在 for 循環體中建立了一個匿名函數，將循環迭代變量 i 作為函數的參數傳遞並調用。由於運行時閉包的存在，該匿名函數中定義的變量（包括參數表）在它內部的函數（fs.readFile 的回調函數）執行完畢之前都不會釋放，因此我們在其中訪問到的 i 就分別是不同的閉包實例，這個實例是在循環體執行的過程中創建的，保留了不同的值。

    補充：閉包的寫法，無法保證按數組存放文件順序讀取文件內容，相當多個文件讀取操作並行進行，根據文件大小決定讀取的快慢；而forEach是可以的保證順序讀取;

事實上以上這種寫法並不常見，因為它降低了程序的可讀性，故不推薦使用。大多數情況下我們可以用數組的 forEach 方法解決這個問題：

　　//callbackforeach.js

1. var fs = require('fs');
2. var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];
3. files.forEach(function (filename) {
4. 　　fs.readFile(filename, 'utf-8', function (err, contents) {
5. 　　console.log(filename + ': ' + contents);
6.     });
7. });