co函数库的含义和用法

2020-06-22

Ann Ann

一、什么是co函数库?

co函数库是著名程序员 TJ Holowaychuk 于2013年6月发布的一个小工具,用于 Generator 函数的自动执行。

比如,有一个 Generator 函数,用于依次读取两个文件。

var gen = function* (){
  var f1 = yield readFile('/etc/fstab');
  var f2 = yield readFile('/etc/shells');
  console.log(f1.toString());
  console.log(f2.toString());
};

co 函数库可以让你不用编写 Generator 函数的执行器。

var co = require('co');
co(gen);

上面代码中,Generator 函数只要传入 co 函数,就会自动执行。

co 函数返回一个 Promise 对象,因此可以用 then 方法添加回调函数。

co(gen).then(function (){
  console.log('Generator 函数执行完成');
})

上面代码中,等到 Generator 函数执行结束,就会输出一行提示。

二、 co 函数库的原理

为什么 co 可以自动执行 Generator 函数?

前面文章说过,Generator 函数就是一个异步操作的容器。它的自动执行需要一种机制,当异步操作有了结果,能够自动交回执行权。

两种方法可以做到这一点。

(1)回调函数。将异步操作包装成 Thunk 函数,在回调函数里面交回执行权。

(2)Promise 对象。将异步操作包装成 Promise 对象,用 then 方法交回执行权。

**co 函数库其实就是将两种自动执行器(Thunk 函数和 Promise 对象),包装成一个库。**使用 co 的前提条件是,Generator 函数的 yield 命令后面,只能是 Thunk 函数或 Promise 对象。

上一篇文章已经介绍了基于 Thunk 函数的自动执行器。下面来看,基于 Promise 对象的自动执行器。这是理解 co 函数库必须的。

三、基于 Promise 对象的自动执行

还是沿用上面的例子。首先,把 fs 模块的 readFile 方法包装成一个 Promise 对象。

var fs = require('fs');

var readFile = function (fileName){
  return new Promise(function (resolve, reject){
    fs.readFile(fileName, function(error, data){
      if (error) reject(error);
      resolve(data);
    });
  });
};

var gen = function* (){
  var f1 = yield readFile('/etc/fstab');
  var f2 = yield readFile('/etc/shells');
  console.log(f1.toString());
  console.log(f2.toString());
};

然后,手动执行上面的 Generator 函数。

var g = gen();

g.next().value.then(function(data){
  g.next(data).value.then(function(data){
    g.next(data);
  });
})

手动执行其实就是用 then 方法,层层添加回调函数。理解了这一点,就可以写出一个自动执行器。

function run(gen){
  var g = gen();

  function next(data){
    var result = g.next(data);
    if (result.done) return result.value;
    result.value.then(function(data){
      next(data);
    });
  }

  next();
}

run(gen);

上面代码中,只要 Generator 函数还没执行到最后一步,next 函数就调用自身,以此实现自动执行。

四、co函数库的源码

co 就是上面那个自动执行器的扩展,它的源码只有几十行,非常简单。

首先,co 函数接受 Generator 函数作为参数,返回一个 Promise 对象。

function co(gen) {
  var ctx = this;

  return new Promise(function(resolve, reject) {
  });
}

在返回的 Promise 对象里面,co 先检查参数 gen 是否为 Generator 函数。如果是,就执行该函数,得到一个内部指针对象;如果不是就返回,并将 Promise 对象的状态改为 resolved 。

function co(gen) {
  var ctx = this;

  return new Promise(function(resolve, reject) {
    if (typeof gen === 'function') gen = gen.call(ctx);
    if (!gen || typeof gen.next !== 'function') return resolve(gen);
  });
}

接着,co 将 Generator 函数的内部指针对象的 next 方法,包装成 onFulefilled 函数。这主要是为了能够捕捉抛出的错误。

function co(gen) {
  var ctx = this;

  return new Promise(function(resolve, reject) {
    if (typeof gen === 'function') gen = gen.call(ctx);
    if (!gen || typeof gen.next !== 'function') return resolve(gen);

    onFulfilled();
    function onFulfilled(res) {
      var ret;
      try {
        ret = gen.next(res);
      } catch (e) {
        return reject(e);
      }
      next(ret);
    }    
  });
}

最后,就是关键的 next 函数,它会反复调用自身。

function next(ret) {
  if (ret.done) return resolve(ret.value);
  var value = toPromise.call(ctx, ret.value);
  if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled, onRejected);
  return onRejected(new TypeError('You may only yield a function, promise, generator, array, or object, '
        + 'but the following object was passed: "' + String(ret.value) + '"'));
    }
});

上面代码中,next 函数的内部代码,一共只有四行命令。

第一行,检查当前是否为 Generator 函数的最后一步,如果是就返回。

第二行,确保每一步的返回值,是 Promise 对象。

第三行,使用 then 方法,为返回值加上回调函数,然后通过 onFulfilled 函数再次调用 next 函数。

第四行,在参数不符合要求的情况下(参数非 Thunk 函数和 Promise 对象),将 Promise 对象的状态改为 rejected,从而终止执行。

五、并发的异步操作

co 支持并发的异步操作,即允许某些操作同时进行,等到它们全部完成,才进行下一步。

这时,要把并发的操作都放在数组或对象里面。

// 数组的写法
co(function* () {
  var res = yield [
    Promise.resolve(1),
    Promise.resolve(2)
  ];
  console.log(res); 
}).catch(onerror);

// 对象的写法
co(function* () {
  var res = yield {
    1: Promise.resolve(1),
    2: Promise.resolve(2),
  };
  console.log(res); 
}).catch(onerror);
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