JS `Promise` 与 `Generator` 结合实现 `co` 风格的异步流程控制

各位观众老爷们，大家好！欢迎来到今天的“Promise + Generator = Co？异步世界的奇妙旅程” 讲座。今天咱就来聊聊如何用JavaScript的Promise和Generator，打造一个类似co风格的异步流程控制工具。保证让各位听完之后，也能自己撸一个出来，叱咤风云！

第一站：认识一下我们的主角

在开始正式的探险之前，我们需要先认识一下今天的主角们：Promise 和 Generator。

Promise：异步界的承诺者

Promise 就像一个承诺，它代表着一个异步操作的最终完成（或失败）。它有三种状态：
- pending (等待中): 初始状态，尚未完成或拒绝。
- fulfilled (已完成): 操作成功完成。
- rejected (已拒绝): 操作失败。
我们可以用 new Promise() 创建一个 Promise 实例，并在其中执行异步操作。 resolve() 用于标记操作成功，reject() 用于标记操作失败。
```
function asyncOperation() {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      const success = Math.random() > 0.5; // 模拟随机成功或失败
      if (success) {
        resolve('操作成功！');
      } else {
        reject('操作失败！');
      }
    }, 1000); // 模拟1秒的延迟
  });
}

asyncOperation()
  .then(result => {
    console.log('Promise 成功:', result);
  })
  .catch(error => {
    console.error('Promise 失败:', error);
  });
```
这段代码创建了一个 asyncOperation 函数，它返回一个 Promise。这个 Promise 模拟了一个异步操作，1秒后随机决定成功或失败。 then() 方法用于处理成功情况，catch() 方法用于处理失败情况。
Generator：暂停的艺术家

Generator 是一种特殊的函数，它允许你在函数执行过程中暂停和恢复。它使用 function* 语法定义，并使用 yield 关键字暂停执行。每次调用 next() 方法，Generator 函数会从上次暂停的地方继续执行，直到遇到下一个 yield 语句或 return 语句。
```
function* myGenerator() {
  console.log('开始执行 Generator');
  yield 1;
  console.log('执行到 yield 1');
  yield 2;
  console.log('执行到 yield 2');
  return 3;
}

const generator = myGenerator();

console.log(generator.next()); // { value: 1, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 2, done: false }
console.log(generator.next()); // { value: 3, done: true }
console.log(generator.next()); // { value: undefined, done: true }
```
这段代码定义了一个简单的 Generator 函数 myGenerator。每次调用 next() 方法，它会执行到下一个 yield 语句，并返回一个包含 value 和 done 属性的对象。 value 是 yield 表达式的值，done 表示 Generator 函数是否已经执行完毕。

第二站：Co 的核心思想

co 是一个著名的 Node.js 异步流程控制库。它的核心思想是：

使用 Generator 函数来编写异步流程代码，让代码看起来像同步代码一样。
yield 关键字用于暂停 Generator 函数的执行，并等待一个 Promise 对象完成。
当 Promise 对象完成时，co 会自动恢复 Generator 函数的执行，并将 Promise 的结果作为 yield 表达式的值返回。

这样，我们就可以用非常简洁的代码来处理复杂的异步流程。

第三站：手撸一个简易版 Co

现在，让我们来手撸一个简易版的 co 函数。这个 co 函数接收一个 Generator 函数作为参数，并返回一个 Promise 对象。

function co(generatorFunction) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const generator = generatorFunction(); // 创建 Generator 实例

    function next(value) {
      try {
        const result = generator.next(value); // 执行 Generator 函数

        if (result.done) {
          // Generator 函数执行完毕，resolve Promise
          return resolve(result.value);
        }

        const promise = Promise.resolve(result.value); // 确保 value 是一个 Promise

        promise.then(
          value => {
            next(value); // 递归调用 next，传递 Promise 的结果
          },
          error => {
            generator.throw(error); // 如果 Promise rejected，将错误抛给 Generator
          }
        );
      } catch (error) {
        reject(error); // 如果 Generator 执行出错，reject Promise
      }
    }

    next(); // 启动 Generator 函数
  });
}

让我们来拆解一下这段代码：

co(generatorFunction): 接收一个 generatorFunction 作为参数。
new Promise((resolve, reject) => { ... }): 返回一个 Promise 对象，用于处理异步流程的结果。
const generator = generatorFunction();: 创建 generatorFunction 的一个 Generator 实例。
function next(value) { ... }: 这是一个递归函数，用于驱动 Generator 函数的执行。
const result = generator.next(value);: 执行 Generator 函数，并将 value 作为上次 yield 表达式的结果。
if (result.done) { ... }: 如果 Generator 函数执行完毕，resolve 外部的 Promise，并将 Generator 函数的返回值作为结果。
const promise = Promise.resolve(result.value);: 确保 yield 表达式的值是一个 Promise 对象。如果不是，将其转换为 Promise。
promise.then(value => { next(value); }, error => { generator.throw(error); });: 监听 Promise 的 resolve 和 reject 事件。如果 Promise resolve，则调用 next 函数，并将 resolve 的值作为参数传递给它。如果 Promise reject，则使用 generator.throw(error) 将错误抛给 Generator 函数。
next();: 启动 Generator 函数的执行。

第四站：实战演练

现在，让我们用我们手撸的 co 函数来处理一个异步流程。假设我们需要依次执行两个异步操作，并将它们的结果相加。

function asyncOperation1() {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve(10);
    }, 500);
  });
}

function asyncOperation2() {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve(20);
    }, 500);
  });
}

co(function* () {
  const result1 = yield asyncOperation1();
  const result2 = yield asyncOperation2();
  const sum = result1 + result2;
  return sum;
})
  .then(result => {
    console.log('最终结果:', result); // 输出: 最终结果: 30
  })
  .catch(error => {
    console.error('发生错误:', error);
  });

在这个例子中，我们定义了两个异步操作 asyncOperation1 和 asyncOperation2。然后，我们使用 co 函数来执行一个 Generator 函数。在 Generator 函数中，我们使用 yield 关键字来等待 asyncOperation1 和 asyncOperation2 的完成，并将它们的结果相加。最后，我们使用 then 方法来处理最终的结果。

可以看到，使用 co 函数可以使异步流程的代码看起来像同步代码一样，大大提高了代码的可读性和可维护性。

第五站：更上一层楼：错误处理

上面的例子只是一个简单的演示，实际应用中我们需要考虑错误处理。 co 函数可以很好地处理 Promise 的 reject 情况。只需要在 Generator 函数中使用 try...catch 语句即可。

co(function* () {
  try {
    const result1 = yield asyncOperation1();
    const result2 = yield Promise.reject('模拟错误'); // 故意 reject 一个 Promise
    const sum = result1 + result2;
    return sum;
  } catch (error) {
    console.error('捕获到错误:', error); // 输出: 捕获到错误: 模拟错误
    return '发生错误';
  }
})
  .then(result => {
    console.log('最终结果:', result); // 输出: 最终结果: 发生错误
  })
  .catch(error => {
    console.error('外部错误:', error); // 不会执行到这里，因为错误已经在 Generator 内部处理了
  });

在这个例子中，我们在 Generator 函数中使用 try...catch 语句来捕获 Promise 的 reject 情况。当 asyncOperation2 reject 时，catch 语句会被执行，并将错误信息打印到控制台。然后，我们返回一个字符串 "发生错误"，作为 Generator 函数的最终结果。

第六站：高级技巧：并行执行

co 函数还可以用来并行执行多个异步操作。只需要将多个 Promise 对象 yield 即可。

co(function* () {
  const [result1, result2] = yield [asyncOperation1(), asyncOperation2()]; // 并行执行 asyncOperation1 和 asyncOperation2
  const sum = result1 + result2;
  return sum;
})
  .then(result => {
    console.log('最终结果:', result); // 输出: 最终结果: 30
  })
  .catch(error => {
    console.error('发生错误:', error);
  });

在这个例子中，我们使用 yield [asyncOperation1(), asyncOperation2()] 来并行执行 asyncOperation1 和 asyncOperation2。 co 函数会自动等待这两个 Promise 对象都完成，并将它们的结果以数组的形式返回。

第七站：总结与展望

今天，我们一起学习了如何使用 Promise 和 Generator 来实现一个类似 co 风格的异步流程控制工具。我们手撸了一个简易版的 co 函数，并演示了如何使用它来处理异步流程、错误处理和并行执行。

特性	描述
异步流程控制	可以将异步操作的代码写成同步的方式，提高代码可读性。
错误处理	可以使用 `try...catch` 语句来捕获 `Promise` 的 `reject` 情况。
并行执行	可以使用 `yield [promise1, promise2, ...]` 来并行执行多个异步操作。
简洁易懂	`Generator` 函数配合 `yield` 关键字，让异步代码的逻辑更加清晰。

虽然我们手撸的 co 函数只是一个简易版，但它已经包含了 co 的核心思想。在实际应用中，我们可以根据需要对其进行扩展，例如添加对更多类型的值的支持，或者优化错误处理机制。

当然，现在 async/await 已经成为 JavaScript 中处理异步操作的主流方式。但理解 co 的原理仍然很有价值，它可以帮助我们更深入地理解异步编程的本质。此外，在某些特定场景下，co 仍然可以发挥作用，例如在一些不支持 async/await 的旧版本 JavaScript 环境中。

感谢各位的观看，下次再见！

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