我们先尝试在不借助任何工具函数的情况下来解决这个问题。笔者能想到的最简单的方法是:因前一个readFile的回调运行下一个readFile,同时跟踪记录迄今已触发的回调次数,并最终显示输出。下面是笔者的实现结果。

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filterforEach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filterforEach方法替换成相应的异步方法。Async.js给了我们两个选择。

  • async.filterasync.forEach,它们会并行处理给定的数组。
  • async.filterSeriesasync.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)。

filterforEach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/filterSeriesreject/rejectSeriesdetect/detectSeriessomeevery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。