用async源码揭开series的秘密，领略异步控制流程的魅力

2024-02-06 13:52:18

在异步编程的世界中，async库无疑是Node.js和JavaScript开发者的福音。它提供了一系列强大的功能，可以极大地简化异步代码的编写和管理。其中，series函数更是备受推崇，它可以帮助我们轻松地将一组异步任务串联起来，并按照指定的顺序执行它们。

然而，对于刚接触async库的新手来说，series函数的用法可能并不是那么容易理解。特别是在阅读其源码时，可能会被晦涩的代码逻辑和复杂的控制流程弄得一头雾水。为了帮助大家更好地理解series函数的实现原理，本文将结合async源码，对series函数的内部机制进行详细的剖析，并通过丰富的代码示例，展示如何在不同的场景下使用series来实现异步控制流程。

首先，让我们先来了解一下series函数的签名：

series(tasks: Array<AsyncFunction<any, any>>, callback?: Callback<any>): Promise<any>;

从签名中可以看出，series函数接受两个参数：

tasks：这是一个数组，其中包含了要执行的异步任务。每个任务都是一个异步函数，它接收一个参数并返回一个Promise对象。
callback：这是一个可选的回调函数，它将在所有任务执行完成后被调用。回调函数接收一个参数，该参数是一个数组，其中包含了每个任务的执行结果。

如果未提供回调函数，series函数将返回一个Promise对象，该Promise对象将在所有任务执行完成后被解析，解析值与回调函数接收到的参数相同。

下面，我们就来一步一步地分析series函数的源码，看看它是如何工作的。

首先，series函数会创建一个名为queue的数组，并将传入的tasks数组中的所有任务添加到queue数组中。

const queue = tasks.slice();

然后，series函数会创建一个名为results的数组，用于存储每个任务的执行结果。

const results = [];

接下来，series函数会使用一个名为next的函数来执行队列中的任务。next函数接收两个参数：

err：这是上一个任务执行时产生的错误，如果上一个任务执行成功，则该参数为null。
result：这是上一个任务执行时的结果，如果上一个任务执行失败，则该参数为undefined。

如果err不为null，则表示上一个任务执行失败，series函数会立即返回一个rejected状态的Promise对象，并将其作为最终的执行结果。

if (err) {
  return Promise.reject(err);
}

如果err为null，则表示上一个任务执行成功，series函数会将result添加到results数组中，并从queue数组中删除已经执行的任务。

results.push(result);
queue.shift();

如果queue数组为空，则表示所有任务都已执行完成，series函数会立即返回一个resolved状态的Promise对象，并将其作为最终的执行结果。

if (queue.length === 0) {
  return Promise.resolve(results);
}

如果queue数组不为空，则表示还有任务需要执行，series函数会调用next函数来执行下一个任务。

next();

这就是series函数的实现原理，通过不断地调用next函数来执行队列中的任务，并根据任务的执行结果来决定是否返回一个rejected或resolved状态的Promise对象。

现在，我们已经对series函数的实现原理有了基本的了解，接下来，我们就来看一下如何在不同的场景下使用series函数来实现异步控制流程。

场景一：串行执行一组任务

最简单的使用场景就是串行执行一组任务。比如，我们需要从数据库中获取一组用户信息，然后对每个用户信息进行处理，最后将处理结果保存到另一个数据库中。我们可以使用series函数来实现这个需求：

const tasks = [
  async () => {
    const users = await User.find({});
    return users;
  },
  async (users) => {
    for (const user of users) {
      user.age++;
    }
    return users;
  },
  async (users) => {
    await User.updateMany({}, { $set: { age: user.age } });
    return users;
  },
];

series(tasks, (err, results) => {
  if (err) {
    console.error(err);
  } else {
    console.log(results);
  }
});

在这个示例中，我们首先定义了一个名为tasks的数组，其中包含了三个异步任务。第一个任务是查询数据库中的所有用户信息，第二个任务是将每个用户信息的年龄加一，第三个任务是将处理后的用户信息更新到数据库中。

然后，我们调用series函数来执行这三个任务。当所有任务执行完成后，回调函数将被调用，我们可以通过回调函数来获取任务的执行结果。

场景二：并行执行一组任务

有时候，我们可能需要并行执行一组任务，比如，我们需要从不同的API中获取数据，然后将这些数据合并起来。我们可以使用series函数来实现这个需求，但是我们需要使用Promise.all函数来将多个异步任务并行执行。

const tasks = [
  async () => {
    const data1 = await API1.getData();
    return data1;
  },
  async () => {
    const data2 = await API2.getData();
    return data2;
  },
  async () => {
    const data3 = await API3.getData();
    return data3;
  },
];

Promise.all(tasks.map(task => task()))
  .then((results) => {
    const data = results.reduce((acc, curr) => {
      return { ...acc, ...curr };
    }, {});
    console.log(data);
  })
  .catch((err) => {
    console.error(err);
  });

在这个示例中，我们首先定义了一个名为tasks的数组，其中包含了三个异步任务。每个任务都是一个函数，它接收一个参数并返回一个Promise对象。

然后，我们使用Promise.all函数来将这三个任务并行执行。当所有任务执行完成后，Promise.all函数将返回一个resolved状态的Promise对象，该Promise对象的解析值是一个数组，其中包含了每个任务的执行结果。

最后，我们在Promise.all函数的then回调函数中，将每个任务的执行结果合并成一个对象，并将其打印到控制台。

场景三：控制任务的执行顺序

有时候，我们可能需要控制任务的执行顺序，比如，我们需要先执行任务A，然后执行任务B，最后执行任务C。我们可以使用series函数来实现这个需求，但是我们需要使用await来控制任务的执行顺序。

const taskA = async () => {
  const dataA = await API1.getData();
  return dataA;
};

const taskB = async () => {
  const dataB = await API2.getData();
  return dataB;
};

const taskC = async () => {
  const dataC = await API3.getData();
  return dataC;
};

const main = async () => {
  const dataA = await taskA();
  const dataB = await taskB();
  const dataC = await taskC();

  console.log({ dataA, dataB, dataC });
};

main();