JavaScript学习笔记（七）

接前面的：

JavaScript引擎与运行时入门小记：在哪些环境下可以运行JavaScript
JavaScript学习笔记（一）：理解概念，一等函数、编程范式、原型、单线程
JavaScript学习笔记（二）：全局对象globalThis，this用法，全局对象们
JavaScript学习笔记（三）：7种原始数据类型，对象类型（引用类型），typeof，原始类型包装器
JavaScript学习笔记（四）：ES6模块ESM，ES6之前CJS，Nodejs如何区分传统脚本与ESM模块文件
JavaScript学习笔记（五）：Event loop 简简单单一个东西，术语太乱了
JavaScript学习笔记（六）：Promise 基本概念，一些简单例子
JavaScript学习笔记（七）：生成器、异步函数、异步迭代器

继续学习JavaScript。通过和Python对比方式：

看看JavaScript中的4种函数
对比看看生成器函数，基本无差别
对比看看异步函数，和Python类似，但底层差异很大
对比看看异步生成器函数

Python to JavaScript?

在Python 协程小记（一）中，我们了解Python中的5种函数：

import asyncio
import types

def func1():
    print('function')

def func2():
    print('generator')
    yield

async def func3():
    print('coroutine')
    await asyncio.sleep(1)

async def func4():
    print('async generator')
    yield

@types.coroutine
def func5():
    print('generator-based coroutine')
    yield

# 以上函数调用方式各异    
async def main():
    func1()
    f2 = func2(); next(f2)
    await func3()
    f4 = func4(); await anext(f4)
    await func5()

asyncio.run(main())

那么在JavaScript中，和python能对应上吗？

function func1() {
    console.log('function');
  }

function* func2() {
    console.log('generator');
    yield;
}

async function func3() {
    console.log('coroutine');
    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
}

async function* func4() {
    console.log('async generator');
    yield;
}


// 执行方式各异
func1();
const f2 = func2();
f2.next();
await func3();
const f4 = func4();
await f4.next();

看起来不错，除了没有Python自己折腾的@types.coroutine，基本一一对应。

不过：

JavaScript中的 async 是基于Promise的语法糖，Python中的 async 不是。
JavaScript中的生成器使用function*与普通函数区分，Python只依赖其内部是否有yield。

JavaScript四种函数

这样更直观一些：

function func1() {
}

function* func2() {
    yield;
}

async function func3() {
    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));
}

async function* func4() {
    yield;
}

console.log(func1) // [Function: func1]
console.log(func2) // [GeneratorFunction: func2]
console.log(func3) // [AsyncFunction: func3]
console.log(func4) // [AsyncGeneratorFunction: func4]

或者这样

function func1() {}
function* func2() {}
async function func3() {}
async function* func4() {}

console.log(func1) // [Function: func1]
console.log(func2) // [GeneratorFunction: func2]
console.log(func3) // [AsyncFunction: func3]
console.log(func4) // [AsyncGeneratorFunction: func4]

这四种函数对象各不相同：

函数
生成器函数
异步函数
异步生成器函数

它们的返回值，也可以简单看一下：

异步函数的返回值是 Promise！（不同于Python下称呼的 coroutine）

function func1() {}
function* func2() {}
async function func3() {}
async function* func4() {}

console.log(func1()) // undefined
console.log(func2()) // Object [Generator] {}
console.log(func3()) // Promise { undefined }
console.log(func4()) // Object [AsyncGenerator] {}

注:

yield 在生成器或异步生成器函数内使用
await 在异步函数和异步生成器函数内使用。（严格模式下或模块中，还可以用顶级 await)

在标准化之前，生成器也有不用function*而不是直接判定function内有无yield的用法。在标准化之前，也有是否使用 async，还是只判定的await的提案。

生成器函数

这个也可以和Python生成器与yield进行对比。

Python vs Javascript 例子

Python下生成器函数：

def my_generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

# use the generator
gen = my_generator()
print(next(gen))  # 1
print(next(gen))  # 2
print(next(gen))  # 3

JavaScript生成器函数：

function* myGenerator() {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
  }

  // use the generator
  const gen = myGenerator();
  console.log(gen.next().value); // 1
  console.log(gen.next().value); // 2
  console.log(gen.next().value); // 3

用起来很像。

生成器函数与生成器

function*定义的是生成器函数（
函数返回值是生成器(Generator)

function* myGenerator() {
    yield 1;
    yield 2;
    yield 3;
}

// use the generator
const gen = myGenerator();
console.log(myGenerator); // [GeneratorFunction: myGenerator]
console.log(gen); // Object [Generator] {}

生成器实现了可迭代协议(iterable protocol)与迭代器协议(iterator protocol)。

// use the generator
const gen = myGenerator();
for (const value of gen) {
    console.log(value);
}

对比 Python

对于生成器进行迭代，JavaScript下的for... of和Python下的for in用法也很类似：

def my_generator():
    yield 1
    yield 2
    yield 3

# use the generator
gen = my_generator()
for value in gen:
    print(value)

yield

javascript下区分 yield 与 yield*，后者用于代理其他迭代器：

function* func1() {
  yield "1+1=10";
}

function* func2() {
  yield* func1();
}

const iterator = func2();

console.log(iterator.next().value); // 1+1=10

就如同 python下区分 yield 与 yield from一样

def func1():
    yield "1+1=10"

def func2():
    yield from func1()

iterator = func2()

print(next(iterator))  # 1+1=10

可迭代与迭代器

可迭代对象需要实现 @@iterator 属性，该属性用于返回迭代器。
迭代器需要实现 next()方法，该方法可以接受无参数或一个参数（可类比Python下的send函数）

ECMAScript 引入 Symbol后，可以使用[Symbol.iterator] 替代字符串@@iterator写法。

前面生成器函数可用于生成可迭代对象。

不用生成器函数，也可以手动实现可迭代协议：

// 手动实现可迭代协议的对象
const myIterable = {
  data: [1, 2, 3],
  [Symbol.iterator]: function() {
    let index = 0;
    return {
      next: () => {
        if (index < this.data.length) {
          return { value: this.data[index++], done: false };
        } else {
          return { value: undefined, done: true };
        }
      }
    };
  }
};

// use for...of
for (const value of myIterable) {
  console.log(value);
}

不直接创建对象，用class是否更面向对象一些？

class MyIterable {
  constructor() {
    this.data = [1, 2, 3];
  }

  // 实现可迭代协议的方法
  [Symbol.iterator]() {
    let index = 0;

    return {
      next: () => {
        if (index < this.data.length) {
          return { value: this.data[index++], done: false };
        } else {
          return { value: undefined, done: true };
        }
      }
    };
  }
}

// use for...of
const myIterable = new MyIterable();
for (const value of myIterable) {
  console.log(value);
}

还能这么写？：

const myIterable = {};

myIterable[Symbol.iterator] = function* () {
  yield 1;
  yield 2;
  yield 3;
};

// use for...of
for (const value of myIterable) {
  console.log(value);
}

异步函数

async的例子很简单

例子

async function func() {
    await Promise.resolve('1+1=10');
    return '1+1=2';
}

console.log(func) // [AsyncFunction: func]
console.log(func()) // Promise { <pending> }
console.log(await func()) // 1+1=2

但，不妨先和Python对比一下，

异步函数、协程函数

-	JavaScript	Python
async	异步函数，async function f(){}	协程函数， async def f():
函数返回值	Promise对象，Thenable	协程对象，Awaitable
使用方式	`await` 关键字用于等待异步操作完成	`await` 关键字用于等待协程完成

再试着，放个图看看：

javascript-promise-vs-python-coroutine

不同于JavaScript和Python在生成器方面非常类似，它们在Promise异步函数和协程函数返回值上，差别还是很大的。但是形式上都可以配合 await 使用。

JS Promise 与 Python Future?

Javascript中的Promise 与 Python 中的 asyncio.Future 在概念上，有些类似。

在Python中，可以把一个协程转换成 Future，而后使用 await 来等待它完成：

import asyncio

async def async_operation():
    await asyncio.sleep(1)
    return "1+1=10"

async def main():
    # convert async operation to future
    future = asyncio.ensure_future(async_operation())
    result = await future
    print(result)

asyncio.run(main())

对应 Javascript代码：

async function asyncOperation() {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000));
    return "1+1=10";
}

async function main() {
    const promise = asyncOperation();
    const result = await promise;
    console.log(result);
}

main();

注： * JavaScript中，Promise是由异步函数返回的一个对象，它表示操作的当前状态。在将Promise返回给调用者的时候，操作通常尚未完成，但是Promise对象提供了方法来响应其最终成功或失败的场景。 * Python中，asyncio.Future 是 asyncio 模块中用于表示异步操作结果的类。它表示一个可能尚未完成的异步操作，可以在将来的某个时刻完成，并且在完成后可以包含一个结果或一个异常。

二者都提供了方式来设置目标值，或者没有目标值时设置错误原因(异常)。

await

在 JavaScript 中，await 关键字用于等待一个 Promise 对象的完成。当使用 await 时，会发生：

暂停执行： 当 await 遇到时，它会暂停当前 async 函数的执行，但不会阻塞整个程序或浏览器页面。
让出执行线程： await 会让出执行线程，使得事件循环可以处理其他任务。这是 JavaScript 中单线程执行的一个关键特性，允许异步操作不会阻塞程序的其他部分。
等待 Promise 解决(完成）： await 表达式后面通常是一个返回 Promise 对象的异步操作。它等待这个 Promise 对象的状态变为 resolved（解决）或 rejected（拒绝）。
恢复执行： 一旦 Promise 对象被解决，await 表达式返回解决值，并且 async 函数继续执行。

异步迭代器

字面理解，就是异步函数和迭代器的复合了，例子挺直观的：

async function* asyncGenerator() {
    yield new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve("1+1=10"), 1000));
    yield new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve("1+1=2"), 1000));
    yield new Promise(resolve => setTimeout(() => resolve("1+1!=3"), 1000));
}

const asyncIterable = asyncGenerator();
for await (const value of asyncIterable) {
    console.log(value);
}

// output:
// 1+1=10
// 1+1=2
// 1+1!=3

用Python改写的话，也不复杂：

import asyncio

async def async_generator():
    await asyncio.sleep(1)
    yield "1+1=10"

    await asyncio.sleep(1)
    yield "1+1=2"

    await asyncio.sleep(1)
    yield "1+1!=3"

async def main():
    async_iterable = async_generator()

    async for value in async_iterable:
        print(value)

asyncio.run(main())

# output:
# 1+1=10
# 1+1=2
# 1+1!=3

二者还是挺像的，不过：

JavaScript使用for await ... of
Python使用 async for ... in

参考

https://262.ecma-international.org/8.0/#sec-async-function-definitions
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Statements/async_function
https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Statements/function*
QTBUG-58620 Add async/await support to V4
https://dev.to/3shain/promise-coroutine-548i

1+1=10

扬长避短 vs 取长补短

JavaScript学习笔记（七）

Python to JavaScript?

JavaScript四种函数

生成器函数

Python vs Javascript 例子

生成器函数与生成器

对比 Python

yield

可迭代与迭代器

异步函数

例子

异步函数、协程函数

JS Promise 与 Python Future?

await

异步迭代器

参考

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Python to JavaScript?

JavaScript四种函数

生成器函数

Python vs Javascript 例子

生成器函数 与 生成器

对比 Python

yield

可迭代 与 迭代器

异步函数

例子

异步函数、协程函数

JS Promise 与 Python Future?

await

异步迭代器

参考

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生成器函数与生成器

可迭代与迭代器