JS `Top-level await` (ES2022)：在模块顶层直接使用 `await`

各位靓仔靓女，晚上好！ 今天咱们聊聊一个JavaScript里挺有意思的小东西：顶层await。 别看它名字听起来高大上，其实用起来简单得很，就像老太太吃柿子——专挑软的捏。

开场白：为啥要有顶层Await？

想象一下，你写了个模块，需要从数据库里读取一些配置信息，然后才能开始干活。 以前，你得这么写：

async function init() {
  const config = await fetchConfig();
  // 初始化其他东西...
  console.log("配置加载完成:", config);
}

init().then(() => {
  // 模块正式开始运行
  console.log("模块启动！");
});

看着是不是有点别扭？ 整个模块的初始化逻辑被包裹在一个async函数里，然后还得用.then()来启动。 这就像穿了好几层衣服才摸到痒痒肉，效率不高啊！

顶层await就是为了解决这个问题而生的。 它可以让你直接在模块的最顶层使用await，省去那些繁琐的包裹和调用。

顶层Await的正确打开方式

有了顶层await，上面的代码可以简化成这样：

const config = await fetchConfig();
console.log("配置加载完成:", config);

// 模块正式开始运行
console.log("模块启动！");

是不是清爽多了？ 直接await，就像开门见山，直奔主题！

应用场景大盘点

顶层await可不是花架子，它在很多场景下都能大显身手。 咱们来盘点一下：

1. 动态导入依赖

   有时候，你可能需要根据用户的环境或者其他条件来动态加载模块。 这时候，顶层await就派上用场了。

   let module;
   if (isFeatureEnabled()) {
     module = await import('./featureModule.js');
   } else {
     module = await import('./defaultModule.js');
   }
   
   module.doSomething();

   这段代码会根据isFeatureEnabled()的返回值来决定加载哪个模块。 这种动态加载的方式，可以大大减少初始加载时间，提高应用的性能。

2. 获取配置信息

   就像咱们一开始举的例子，从服务器或者本地文件读取配置信息，是顶层await的常见应用场景。

   const config = await fetch('/config.json').then(res => res.json());
   console.log('配置信息:', config);
   
   // 使用配置信息初始化模块
   initializeModule(config);

   通过顶层await，你可以确保模块在加载配置信息之后才开始运行，避免出现配置未加载完成就尝试使用的情况。

3. 数据库连接

   如果你的模块需要连接数据库，也可以使用顶层await来简化代码。

   const db = await connectToDatabase();
   console.log('数据库连接成功!');
   
   // 使用数据库进行操作
   db.query('SELECT * FROM users');

   这样，你就可以在模块加载时就建立数据库连接，避免在后续的代码中重复连接。

4. 初始化 SDK

   很多第三方SDK需要在初始化之后才能使用。 顶层await可以让你在模块加载时就完成SDK的初始化。

   const sdk = await initializeSDK('your-api-key');
   console.log('SDK 初始化成功!');
   
   // 使用 SDK 提供的功能
   sdk.trackEvent('page_view');

   通过这种方式，你可以确保SDK在可用状态下被使用，避免出现SDK未初始化就尝试调用其方法的情况。

5. A/B 测试

   在 A/B 测试中，你可能需要根据用户的分组来加载不同的模块或者配置。 顶层await可以让你轻松实现这种动态加载。

   const variant = await fetchUserVariant(); // 获取用户分组信息
   
   let module;
   if (variant === 'A') {
     module = await import('./moduleA.js');
   } else {
     module = await import('./moduleB.js');
   }
   
   module.run();

   这段代码会根据用户的分组信息来加载不同的模块，实现 A/B 测试的功能。

注意事项：不是所有地方都能用！

顶层await虽好，但也不是万能的。 它有一些限制：

1. 只能在模块中使用

   顶层await只能在ES模块（*.mjs文件或者带有"type": "module"的package.json的项目）中使用。 在传统的CommonJS模块（*.js文件）中，是不能使用顶层await的。

   如果你尝试在CommonJS模块中使用顶层await，会得到一个错误：SyntaxError: await is only valid in async functions and the top level bodies of modules。

2. 浏览器兼容性

   虽然顶层await已经是ES2022的标准，但是一些老版本的浏览器可能不支持。 因此，在使用顶层await时，需要注意浏览器的兼容性。 你可以使用 Babel 等工具将代码转换为兼容旧版本浏览器的形式。

3. 打包工具的支持

   一些打包工具（比如 Webpack、Rollup）可能需要进行额外的配置才能正确处理顶层await。 确保你的打包工具已经正确配置，能够正确处理顶层await。

避坑指南：几个常见的问题

1. 循环依赖

   如果两个模块互相依赖，并且都使用了顶层await，可能会导致循环依赖的问题。

   // moduleA.js
   import { moduleBValue } from './moduleB.js';
   const moduleAValue = await someAsyncFunction(moduleBValue);
   export { moduleAValue };
   
   // moduleB.js
   import { moduleAValue } from './moduleA.js';
   const moduleBValue = await anotherAsyncFunction(moduleAValue);
   export { moduleBValue };

   在这个例子中，moduleA.js依赖于moduleB.js，而moduleB.js又依赖于moduleA.js。 这种循环依赖会导致程序无法正常启动。 解决循环依赖的方法有很多，比如使用import()动态导入，或者将共享的逻辑提取到一个单独的模块中。

2. 性能问题

   如果你的模块中使用了大量的顶层await，可能会导致模块的加载时间过长，影响应用的性能。 因此，在使用顶层await时，需要权衡利弊，避免过度使用。

3. 错误处理

   在使用顶层await时，需要注意错误处理。 如果await的Promise rejected，会导致整个模块加载失败。

   try {
     const data = await fetchData();
     console.log('数据:', data);
   } catch (error) {
     console.error('加载数据失败:', error);
     // 处理错误，例如显示错误信息或者加载默认数据
   }

   为了避免这种情况，可以使用try...catch语句来捕获错误，并进行相应的处理。

代码示例：一个完整的例子

咱们来一个完整的例子，演示如何使用顶层await来加载配置信息，并初始化一个模块。

// config.js
const config = await fetch('/config.json').then(res => res.json());
console.log('配置信息加载完成:', config);

export default config;

// module.js
import config from './config.js';

async function initializeModule() {
  console.log('开始初始化模块...');
  // 使用配置信息初始化模块
  console.log('模块配置:', config);
  // 模拟初始化过程
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
  console.log('模块初始化完成!');
}

await initializeModule();

console.log('模块已启动!');

在这个例子中，config.js模块使用顶层await来加载配置信息，并将配置信息导出。 module.js模块导入config.js模块，并使用顶层await来初始化模块。

顶层Await vs. IIFE (立即执行函数表达式)

在顶层Await出现之前，我们通常使用IIFE来模拟顶层Await的效果：

(async () => {
  const config = await fetchConfig();
  console.log("配置加载完成:", config);

  // 模块正式开始运行
  console.log("模块启动！");
})();

虽然IIFE可以实现类似的功能，但是它有几个缺点：

• 代码冗余：需要包裹整个模块的代码在一个函数中。
• 作用域问题：IIFE会创建一个新的作用域，可能会导致一些变量访问的问题。
• 可读性差：IIFE的代码结构比较复杂，可读性不如顶层Await。

顶层Await则简洁明了，避免了这些问题，让代码更加清晰易懂。

总结：顶层Await，真香！

总而言之，顶层await是一个非常实用的新特性。 它可以简化异步代码的编写，提高开发效率，让你的代码更加简洁易懂。 虽然有一些限制和注意事项，但是只要掌握了正确的使用方法，就能充分发挥它的优势。

特性	顶层Await	IIFE (立即执行函数表达式)
语法	const result = await someAsyncFunction();	(async () => { const result = await someAsyncFunction(); })();
适用范围	ES模块 (.mjs 文件, 或 package.json 中 type: "module" 的项目)	传统 JavaScript 文件 (CommonJS) 和 ES模块
代码简洁性	更简洁，直接在模块顶层使用 await	相对冗余，需要用函数包裹
作用域	不创建新的作用域，保持模块的全局作用域	创建新的函数作用域，可能导致变量访问问题
可读性	更高，代码结构更清晰	相对较低，代码结构更复杂
主要优点	简化异步模块的初始化，代码更简洁易读，避免了IIFE的冗余和作用域问题	在不支持顶层Await的环境中模拟异步模块初始化，兼容性较好
主要缺点	只能在 ES模块中使用，需要注意浏览器和打包工具的兼容性，循环依赖可能导致问题	代码冗余，创建新的作用域，可读性较差
最佳使用场景	ES模块中需要异步初始化的场景，例如加载配置、连接数据库等	需要兼容旧版本浏览器或 CommonJS 模块的场景，或者需要在函数作用域中执行异步操作的情况
替代方案	如果需要兼容不支持顶层Await的环境，可以使用 IIFE 或动态 import()	顶层Await 是 IIFE 在 ES模块中的更简洁、更现代的替代方案
兼容性要求	需要较新的 JavaScript 引擎支持 (ES2022)	兼容性较好，几乎所有 JavaScript 引擎都支持
错误处理	需要使用 try...catch 块来捕获异步操作中的错误，否则错误可能导致模块加载失败	同样需要使用 try...catch 块来捕获异步操作中的错误
打包工具支持	需要确保打包工具 (例如 Webpack, Rollup) 正确配置，能够处理顶层 await	通常不需要额外的配置

好了，今天的分享就到这里。 记住，编程就像谈恋爱，要大胆尝试，勇于创新，才能找到最适合自己的姿势！ 谢谢大家！