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Node.js 異步編程之 Callback介紹(一)

 更新時間:2015年03月30日 11:20:00   投稿:junjie  
這篇文章主要介紹了Node.js 異步編程之 Callback介紹(一),本文用實例講解Callback的相關(guān)知識,本文是第一篇,下一篇小編會跟進,需要的朋友可以參考下

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 異步編程的方式來處理會造成阻塞的I/O操作。在 Node.js 中讀取文件、訪問數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)請求等等都有可能是異步的。對于 Node.js 新人或者從其他語言背景遷移到 Node.js 上的開發(fā)者來說,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 計劃的 async/await。

首先我們先從一個具體的異步編程的例子說起。

獲取多個 ip 所在地的天氣信息

在 ip.json 這個文件中,有一個數(shù)組我們存放了若干個 ip 地址,分別來自不同的地方的不同訪問者,內(nèi)容如下:

復制代碼 代碼如下:

// 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 ip 所在地當前的天氣。將結(jié)果輸出到 weather.json 這個文件中各式如下:
復制代碼 代碼如下:

// 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?shù)氐奶鞖猓?br /> 4.將結(jié)果寫入到 weather.json 文件中。

這些步驟都是異步的(讀寫文件可以同步,但作為示例,都用異步)。

callback

首先我們嘗試不借助任何庫,試著以 Node.js API 通常提供的方式——專遞一個 callback 作為異步回調(diào)——來實現(xiàn)。我們將借助三個基礎(chǔ)模塊:

1.fs:從文件 ip.json 讀取 IP 列表;把結(jié)果寫入到文件中;
2.request:用來發(fā)送 HTTP 請求,根據(jù) IP 地址獲取 geo 數(shù)據(jù),再通過 geo 數(shù)據(jù)獲取天氣數(shù)據(jù);
3.querystring:用來組裝發(fā)送請求的 url 參數(shù)。

新建一個 callback.js 文件,引入這幾個模塊:

復制代碼 代碼如下:

// 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 JSON.parse 來解析 JSON 數(shù)據(jù):

復制代碼 代碼如下:

...
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 來獲取geo,我們使用 request 來請求一個開放的 geo 服務(wù):

復制代碼 代碼如下:

...
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)來獲取 weather:

復制代碼 代碼如下:

...
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,接下來我們還有稍微復雜的問題要處理,因為 ip 有多個,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):
復制代碼 代碼如下:

...
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 來計算等待返回的個數(shù),remain 為 0 表示并行請求結(jié)束,將處理結(jié)果裝進一個數(shù)組返回。

最后就是將結(jié)果寫入到 weather.json 文件中:

復制代碼 代碼如下:

...
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),我們就可以實現(xiàn)我們的目標:

復制代碼 代碼如下:

...
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,你可能覺得這就是 JavaScript 異步的問題,說真的,嵌套不是 JavaScript 異步的真正問題所在。上面這段代碼我們可以下面這樣寫:

復制代碼 代碼如下:

...
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 的全部內(nèi)容。運行:

復制代碼 代碼如下:

node callback.js

將會生成 weater.json 文件:
復制代碼 代碼如下:

[
  {
    "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"
  }
]

那正真的問題是什么?

當然是異步的問題啦,異步本質(zhì)上要處理三個事情:

1.異步操作什么時候結(jié)束,需要通知回來,Callback 是一種方案;
2.異步產(chǎn)生的結(jié)果需要傳遞回來,Callback 接受一個 data 參數(shù),把數(shù)據(jù)傳回來;
3.異步如果出錯了怎么辦?Callback 接受 一個 err 參數(shù),把錯誤傳回來。

但有沒有發(fā)現(xiàn)好多重復的工作(各種 callback)?上面的這些代碼有什么問題么?請大家期待本文的續(xù)篇。

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