Node.js 異步編程之 Callback介紹（一）
Node.js 基于 JavaScript 引擎 v8，是單線程的。Node.js 采用了與通常 Web 上的 JavaScript 異步編程的方式來(lái)處理會(huì)造成阻塞的I/O操作。在 Node.js 中讀取文件、訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求等等都有可能是異步的。對(duì)于 Node.js 新人或者從其他語(yǔ)言背景遷移到 Node.js 上的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，異步編程是比較痛苦的一部分。本章將由淺入深為大家講解 Node.js 異步編程的方方面面。從最基礎(chǔ)的 callback 到 thunk、Promise、co 直到 ES7 計(jì)劃的 async/await。
首先我們先從一個(gè)具體的異步編程的例子說(shuō)起。
獲取多個(gè) ip 所在地的天氣信息
在 ip.json 這個(gè)文件中，有一個(gè)數(shù)組我們存放了若干個(gè) ip 地址，分別來(lái)自不同的地方的不同訪問(wèn)者，內(nèi)容如下：
// ip.json
["115.29.230.208", "180.153.132.38", "74.125.235.224", "91.239.201.98", "60.28.215.115"]
希望可以每一個(gè) ip 所在地當(dāng)前的天氣。將結(jié)果輸出到 weather.json 這個(gè)文件中各式如下：
// weather.json
[
{ "ip": "115.29.230.208", "weather": "Clouds", "region": "Zhejiang" },
{ "ip": "180.153.132.38", "weather": "Clear", "region": "Shanghai" },
{ "ip": "74.125.235.224", "weather": "Rain", "region": "California" },
{ "ip": "60.28.215.115", "weather": "Clear", "region": "Tianjin" }
]
整理思路，我們分成以下幾步來(lái)完成：
1.讀取 ip 地址；
2.根據(jù) ip 地址獲取 ip 所在地的地理位置；
3.根據(jù)地理位置查詢當(dāng)?shù)氐奶鞖猓?br />
4.將結(jié)果寫(xiě)入到 weather.json 文件中。
這些步驟都是異步的（讀寫(xiě)文件可以同步，但作為示例，都用異步）。
callback
首先我們嘗試不借助任何庫(kù)，試著以 Node.js API 通常提供的方式——專遞一個(gè) callback 作為異步回調(diào)——來(lái)實(shí)現(xiàn)。我們將借助三個(gè)基礎(chǔ)模塊：
1.fs：從文件 ip.json 讀取 IP 列表；把結(jié)果寫(xiě)入到文件中；
2.request：用來(lái)發(fā)送 HTTP 請(qǐng)求，根據(jù) IP 地址獲取 geo 數(shù)據(jù)，再通過(guò) geo 數(shù)據(jù)獲取天氣數(shù)據(jù)；
3.querystring：用來(lái)組裝發(fā)送請(qǐng)求的 url 參數(shù)。
新建一個(gè) callback.js 文件，引入這幾個(gè)模塊：
// callback.js
var fs = require('fs')
var request = require('request')
var qs = require('querystring')
讀取文件中的 IP 列表，調(diào)用 fs.readFile 讀取文件內(nèi)容，再通過(guò) JSON.parse 來(lái)解析 JSON 數(shù)據(jù)：
...
function readIP(path, callback) {
fs.readFile(path, function(err, data) {
if (err) {
callback(err)
} else {
try {
data = JSON.parse(data)
callback(null, data)
} catch (error) {
callback(error)
}
}
})
}
...
接著就是使用 IP 來(lái)獲取geo，我們使用 request 來(lái)請(qǐng)求一個(gè)開(kāi)放的 geo 服務(wù)：
...
function ip2geo(ip, callback) {
var url = 'http://www.telize.com/geoip/' + ip
request({
url: url,
json: true
}, function(err, resp, body) {
callback(err, body)
})
}
...
使用 geo 數(shù)據(jù)來(lái)獲取 weather：
...
function geo2weather(lat, lon, callback) {
var params = {
lat: lat,
lon: lon,
APPID: '9bf4d2b07c7ddeb780c5b32e636c679d'
}
var url = 'http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?' + qs.stringify(params)
request({
url: url,
json: true,
}, function(err, resp, body) {
callback(err, body)
})
}
...
現(xiàn)在我們已經(jīng)獲取 geo、獲取 weather 的接口，接下來(lái)我們還有稍微復(fù)雜的問(wèn)題要處理，因?yàn)?ip 有多個(gè)，所以我們需要并行地去讀取 geo 已經(jīng)并行地讀取 weather 數(shù)據(jù)：
...
function ips2geos(ips, callback) {
var geos = []
var ip
var remain = ips.length
for (var i = 0; i < ips.length; i++) {
ip = ips[i];
(function(ip) {
ip2geo(ip, function(err, geo) {
if (err) {
callback(err)
} else {
geo.ip = ip
geos.push(geo)
remain--
}
if (remain == 0) {
callback(null, geos)
}
})
})(ip)
}
}
function geos2weathers(geos, callback) {
var weathers = []
var geo
var remain = geos.length
for (var i = 0; i < geos.length; i++) {
geo = geos[i];
(function(geo) {
geo2weather(geo.latitude, geo.longitude, function(err, weather) {
if (err) {
callback(err)
} else {
weather.geo = geo
weathers.push(weather)
remain--
}
if (remain == 0) {
callback(null, weathers)
}
})
})(geo)
}
}
...
ips2geos 和 geos2weathers 都使用了一種比較原始的方法，remain 來(lái)計(jì)算等待返回的個(gè)數(shù)，remain 為 0 表示并行請(qǐng)求結(jié)束，將處理結(jié)果裝進(jìn)一個(gè)數(shù)組返回。
最后就是將結(jié)果寫(xiě)入到 weather.json 文件中：
...
function writeWeather(weathers, callback) {
var output = []
var weather
for (var i = 0; i < weathers.length; i++) {
weather = weathers[i]
output.push({
ip: weather.geo.ip,
weather: weather.weather[0].main,
region: weather.geo.region
})
}
fs.writeFile('./weather.json', JSON.stringify(output, null, ' '), callback)
}
...
組合上面這些函數(shù)，我們就可以實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)：
...
function handlerError(err) {
console.log('error: ' + err)
}
readIP('./ip.json', function(err, ips) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
ips2geos(ips, function(err, geos) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
geos2weathers(geos, function(err, weathers) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
writeWeather(weathers, function(err) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
console.log('success!')
}
})
}
})
}
})
}
})
哈哈，你媽這嵌套，你可能覺(jué)得這就是 JavaScript 異步的問(wèn)題，說(shuō)真的，嵌套不是 JavaScript 異步的真正問(wèn)題所在。上面這段代碼我們可以下面這樣寫(xiě)：
...
function ReadIPCallback(err, ips) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
ips2geos(ips, ips2geosCallback)
}
}
function ips2geosCallback(err, geos) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
geos2weathers(geos, geos2weathersCallback)
}
}
function geos2weathersCallback(err, weathers) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
writeWeather(weathers, writeWeatherCallback)
}
}
function writeWeatherCallback(err) {
if (err) {
handlerError(err)
} else {
console.log('success!')
}
}
readIP('./ip.json', ReadIPCallback)
好了，這是我們 callback.js 的全部?jī)?nèi)容。運(yùn)行：
node callback.js
將會(huì)生成 weater.json 文件：
[
{
"ip": "180.153.132.38",
"weather": "Clear",
"region": "Shanghai"
},
{
"ip": "91.239.201.98",
"weather": "Clouds"
},
{
"ip": "60.28.215.115",
"weather": "Clear",
"region": "Tianjin"
},
{
"ip": "74.125.235.224",
"weather": "Clouds",
"region": "California"
},
{
"ip": "115.29.230.208",
"weather": "Clear",
"region": "Zhejiang"
}
]
那正真的問(wèn)題是什么？
當(dāng)然是異步的問(wèn)題啦，異步本質(zhì)上要處理三個(gè)事情：
1.異步操作什么時(shí)候結(jié)束，需要通知回來(lái)，Callback 是一種方案；
2.異步產(chǎn)生的結(jié)果需要傳遞回來(lái)，Callback 接受一個(gè) data 參數(shù)，把數(shù)據(jù)傳回來(lái)；
3.異步如果出錯(cuò)了怎么辦？Callback 接受 一個(gè) err 參數(shù)，把錯(cuò)誤傳回來(lái)。
但有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)好多重復(fù)的工作（各種 callback）？上面的這些代碼有什么問(wèn)題么？請(qǐng)大家期待本文的續(xù)篇。
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