nodejs q模块

接触nodejs时间不长,如果有所纰漏,请大家批评指正

nodejs module q

众所周知,nodejs是异步的,但是何为异步呢?就是设置一个任务后立即返回,然后加上一个监听,当任务结束的时候,就去调用监听。

比如下面的代码:

fs = require('fs')
fs.readFile('/etc/hosts', 'utf8', function (err,data) { // 设置了一个监听,文件读取完毕以后调用
if (err) {
return console.log(err);
}
console.log(data);
}); // 不阻塞,马上返回

console.log("starting read file...");

// result:
// starting read file...
// host file content
要是对于简单的任务,这是一个非常好的设计,给你一个任务,任务做好了马上告诉我,然后触发相应的操作

但是如果对于复杂的任务,就未必是一种好的做法了。比如我们现在有多个任务需要进行处理,但是这些任务之间存在以来关系,比如任务二需要在任务一完成以后才可以开始,任务三要在任务二后面才可以开始。。。如果按照上面回调函数的写法:

task1(function (value1) {
task2(value1, function(value2) {
task3(value2, function(value3) {
task4(value3, function(value4) {
// Do something with value4
// ... more task ...
// I am in the callback hell
});
});
});
});
这种写法看起来虽然简单,但是如果在各个任务中都含有多个复杂的逻辑操作,需要串行操作的任务一旦变多,那么这种回调的写法就可读性非常差,而且难以维护。也就是所谓的回调地狱

拿有没有什么方法可以简化这种复杂的操作呢?答案是肯定的,那就是nodejs里面的q模块。

q模块

q模块不仅仅是为了解决回调地狱的问题,它还能很大程度上辅助你进行一些需要并行,串行,定时等操作。

promise

promise是用来取代回调函数来进行异步操作的另一种方案

我们先来看一下大牛对promise的定义

A promise is an abstraction for asynchronous programming. It’s an object that proxies for the return value or the exception thrown by a function that has to do some asynchronous processing. — Kris Kowal on JSJ

我们做什么事都不要忘了最初的目的,我们最初采用回调的目的就是布置一件任务,任务结束以后,就将操作的数据传入我们注册的函数,我们再去处理数据。

promise做的事情也是同样的目的,为了异步操作得到数据,首先布置一件任务,然后返回一个promise对象,该promise对象承诺一定给我一个结果,要是是任务成功将结果返回给我,要么就是任务执行失败,返回一个异常信息。

所以只要我们有这个promise对象,我们就可以在任何地方处理promise返回给我们的结果,就是这么优雅。换句话说,就是将任务布置的代码和任务结果的处理代码进行了分离。

我们来看一个例子

function myReadFile(){
var deferred = Q.defer();
FS.readFile("foo.txt", "utf-8", function (error, text) {
if (error) {
deferred.reject(new Error(error));
} else {
deferred.resolve(text);
}
});
return deferred.promise; // 这里返回一个承诺
}
/

  • many many code here
    */
    promise.then(function(data){
    console.log("get the data : "+data);
    },function(err){
    console.err(err);
    });
    好啦,既然知道什么是promise了,我们就开始探讨一下q模块

q模块的安装

安装nodejs

node官网下载安装nodejs

新建一个工程,填写一基本信息

mkdir qtest && cd qtest && npm init

安装q模块

npm install q --save

promise的使用

下面是博主在学习q模块的时候所见所得,可能有所纰漏,如果需要q模块的全面资料,大家可以参见这里

then 函数

我们知道,当得到一个promise以后,我们需要指定对应的处理函数,也就是用then函数来指定对应的处理函数。

then函数传入两个函数对象:

  1. 当promise被fulfilled的时候执行的函数

  2. 当promise被rejected的时候执行的函数

每次只有一个函数可能被执行,因为返回的promise只可能存在一个状态,要么被promise被解决了,要么promise没有被解决。

最终then函数返回一个新的promise

如下面所示:

var outputPromise = getInputPromise()
.then(function fulfilled_function(input) {// 传入两个函数对象,一个用来处理fulfilled情况,一个处理rejected情况
}, function fulfilled_function(reason) {
}); // 最终返回一个新的promise
在传入的fulfilled_function和rejected_function函数中,函数的返回值会影响then函数返回的promise(也就是这里的outputPromise)的行为:

  1. 如果返回一个普通值,promise就是fulfilled的

  2. 如果抛出一个异常,那么promise就是rejected的

  3. 如果返回一个新的promise,那么then函数返回的promise将会被这个新的promise取代。

如果你只关心任务的成功或者失败状态,上面的fulfilled_function或者rejected_function可以设置为空。

我们来看几个例子:

返回一个普通值:

var Q = require('q');

var outputPromise = Q(1).then(function(data){
console.log(data);
return 2; // outputPromise将会fulfilled
});

outputPromise.then(function(data){
console.log("FULFILLED : "+data);
},function(err){
console.log("REJECTED : "+err);
})
/ 运行结果
1
FULFILLED : 2
*/
抛出一个异常

var Q = require('q');

var outputPromise = Q(1).then(function(data){
console.log(data);
throw new Error("haha ,error!");
return 2;
});

outputPromise.then(function(data){
console.log("FULFILLED : "+data);
},function(err){
console.log("REJECTED : "+err);
})
/ 运行结果
1
REJECTED : Error: haha ,error!
*/
返回一个新的promise

var Q = require('q');

var outputPromise = Q(1).then(function(data){
console.log(data);
return Q(3);
});

outputPromise.then(function(data){
console.log("FULFILLED : "+data);
},function(err){
console.log("REJECTED : "+err);
})

/ 运行结果
1
FULFILLED : 3
*/

流式操作

上面提到过then函数最后会返回一个新的promise,这样我们就可以将多个promise串联起来,完成一系列的串行操作。

如下面所示:

return getUsername()
.then(function (username) {
return getUser(username);
})
.then(function (user) {
// if we get here without an error,
// the value returned here
// or the exception thrown here
// resolves the promise returned
// by the first line
});

组合操作

假如我们现在有多个任务需要一起并行操作,然后所有任务操作结束后,或者其中一个任务失败后就直接返回,q模块的中的all函数就是用来解决这个问题的。

我们来几个例子

成功执行:

var Q = require('q');

function createPromise(number){
return Q(number*number);
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
return createPromise(number);
});

Q.all(promiseArray).then(function(results){
console.log(results);
});

/ 运行结果
[ 1, 4, 9, 16, 25 ]
*/
其中某个抛出异常:

var Q = require('q');

function createPromise(number){
if(number ===3 )
return Q(1).then(function(){
throw new Error("haha, error!");
})
return Q(number*number);
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
return createPromise(number);
});

Q.all(promiseArray).then(function(results){
console.log(results);
},function (err) {
console.log(err);
});
/ 运行结果
[Error: haha, error!]
*/
但是有些时候我们想等到所有promise都得到一个结果以后,我们在对结果进行判断,看看那些是成功的,那些是失败的,我们就可以使用allSettled函数。

如下所示:

var Q = require('q');

function createPromise(number){
if(number ===3 )
return Q(1).then(function(){
throw new Error("haha, error!");
})
return Q(number*number);
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
return createPromise(number);
});

Q.allSettled(promiseArray)
.then(function (results) {
results.forEach(function (result) {
if (result.state === "fulfilled") {
console.log(result.value);
} else {
console.error(result.reason);
}
});
});
/ 运行结果
1
4
[Error: haha, error!]
16
25
*/
或者有时候我们只需要其中一个promise有结果即可,那么any函数就比较适合我们

如下所示:

var Q = require('q');

function createPromise(number){
if(number ===3 || number === 1 )
return Q(1).then(function(){
throw new Error("haha, error!");
})
return Q(number*number);
}

var array = [1,2,3,4,5];

var promiseArray = array.map(function(number){
return createPromise(number);
});

Q.any(promiseArray).then(function(first){
console.log(first);
},function(error){
console.log(error); // all the promises were rejected
});

/ 运行结果
4
*/

Promise的创建

上面我们讲到的都是promise的使用,那么如何创建一个新的promise呢,q模块里面提供好几种方法来创建一个新的promise:

  1. Using Q.fcall

  2. Using Deferreds

  3. Using Q.promise

Using Q.fcall

你可以使用fcall来直接创建一个将会fullfilled的promise:

return Q.fcall(function () {
return 10;
});
也可以创建一个将会rejected的promise:

return Q.fcall(function () {
throw new Error("Can't do it");
});
或者才创建一个promise的时候传入自定义参数:

return Q.fcall(function(number1 , number2){
return number1+number2;
}, 2, 2);

Using Deferreds

上面我们提到的fcall方法来创建promise的方法,虽然简单,但是在某些时候不一定能满足我们的需求,比如我们现在创建一个新的promise,需要在某个任务完成以后,让promise变成fulfilled或者是rejected状态的,上面的fcall方法就不适合了,因为它是直接返回的。

那么这里使用Deferred来实现这种操作就再合适不过了,我们首先创建一个promise,然后在合适的时候将promise设置成为fulfilled或者rejected状态的。

如下所示:

var deferred = Q.defer();
FS.readFile("foo.txt", "utf-8", function (error, text) {
if (error) {
deferred.reject(new Error(error));
} else {
deferred.resolve(text);
}
});
return deferred.promise;

Using Q.Promise

最后一个要介绍的就是Q.Promise函数,这个方法其实是和Deferred方法比较类似的,我们要传入一个带有三个参数的函数对象,分别是resolve,reject,notify。可以调用这三个函数来设置promise的状态。

看个例子:

var Q = require('q');
var request = require('request');

function requestUrl(url) {
return Q.Promise(function(resolve, reject, notify) {
request(url, function (error, response, body) {
if(error)
reject(error);
if (!error && response.statusCode == 200) {
resolve(body);
}
})
});
}

requestUrl('http://www.baidu.com').then(function(data){
console.log(data);
},function(err){
console.error(err);
});
/ 运行结果
百度首页html内容
*/

实际例子

这里我们将会模拟串行和并行请求多个url地址。

测试服务器

我在本地搭建了一个测试用的express服务器:,对应代码如下

var express = require('express');
var router = express.Router();

/ GET home page. /
router.get('/address1', function(req, res, next) {
res.send("This is address1");
});

router.get('/address2', function(req, res, next) {
res.send("This is address2");
});

router.get('/address3', function(req, res, next) {
res.send("This is address3");
});

module.exports = router;

并行请求

var Q = require('q');
var request = require('request');

var urls = [
'http://localhost:3014/q-test/address1',
'http//localhost:3014/q-test/address2', // this is wrong address
'http://localhost:3014/q-test/address3'
];

function createPromise(url){
var deferred = Q.defer();
request(url , function(err , response , body){
console.log("requested "+url);
if(err)
deferred.reject(err);
else
deferred.resolve(body);
});
return deferred.promise;
}

var promises = urls.map(function (url) {
return createPromise(url) ;
});

Q.allSettled(promises) .then(function (results) {
results.forEach(function (result) {
if (result.state === "fulfilled") {
console.log(result.value);
} else {
console.error(result.reason);
}
});
});
/ 运行结果
requested http//localhost:3014/q-test/address2
requested http://localhost:3014/q-test/address1
requested http://localhost:3014/q-test/address3
This is address1
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
This is address3
*/

串行请求

var Q = require('q');
var request = require('request');

var urls = [
'http://localhost:3014/q-test/address1',
'http//localhost:3014/q-test/address2', // this is wrong address
'http://localhost:3014/q-test/address3',
'done' // append a useless item
];

function createPromise(url){
var deferred = Q.defer();
request(url , function(err , response , body){
if(err)
deferred.reject(err);
else
deferred.resolve(body);
});
return deferred.promise;
}

urls.reduce(function(soFar , url){
return soFar.then(function(data){
if(data)
console.log(data);
return createPromise(url);
} ,function(err){
console.error(err);
return createPromise(url);
})
},Q(null));
/ 运行结果
requested http://localhost:3014/q-test/address1
This is address1
requested http//localhost:3014/q-test/address2
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
requested http://localhost:3014/q-test/address3
This is address3
requested done
*/

延时操作

下面我们使用q模块来对express服务器进行延时操作:

var express = require('express');
var router = express.Router();
var Q = require('q');

function myDelay(ms){ // 定义延时操作,返回promise
var deferred = Q.defer() ;
setTimeout(deferred.resolve , ms);
return deferred.promise;
}

/ GET home page. /
router.get('/address1', function(req, res, next) {
myDelay(5000).then(function(){
res.send("This is address1"); // 时间到了就返回数据
});
});

router.get('/address2', function(req, res, next) {
res.send("This is address2");
});

router.get('/address3', function(req, res, next) {
res.send("This is address3");
});

module.exports = router;
好,上面的串行和并行操作我们并没有看出什么区别,现在我们再来跑一遍程序:

并行结果

/ 运行结果
requested http//localhost:3014/q-test/address2
requested http://localhost:3014/q-test/address3
requested http://localhost:3014/q-test/address1
This is address1
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
This is address3
*/
串行结果

/ 运行结果
requested http://localhost:3014/q-test/address1
This is address1
requested http//localhost:3014/q-test/address2
[Error: Invalid URI "http//localhost:3014/q-test/address2"]
requested http://localhost:3014/q-test/address3
This is address3
requested done
*/

关键字:node.js

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