面试官：你给我讲讲async/await

面试官：你给我讲讲async/await
我：嘿嘿，还好我看了八股文，自信发言：async/await我熟，不就是让异步代码看起来像同步代码嘛
面试官：不错，async/await是怎么让异步代码像同步代码的？
我：不知道哇，反正效果就这个效果，怎么做到的？
面试官：入职了我再给你讲讲，先回去等HR通知你，对了，这个简历你带回去

一、先看生活中的异步场景 🍴

餐厅点餐场景类比：

点单（发起请求） → 2. 厨师做菜（异步处理）
玩手机（主线程干别的） → 4. 上菜通知（回调通知）

async/await 的 “同步假象”： 就像盯着厨房等菜上桌，代码顺序和逻辑顺序一致，但实际仍为异步处理。

二、从回调函数到 async/await 的进化 ⚡

2.1 最原始的回调函数（回调地狱） 📉

function readFile(fileName, callback) {
  setTimeout(() => {
    console.log(`读取文件: ${fileName}`);
    callback(null, `文件内容: ${fileName}`);
  }, 1000);
}
readFile('a.txt', (err, data1) => {
  readFile('b.txt', (err, data2) => {
    readFile('c.txt', (err, data3) => {
      console.log('全部文件读取完成:', data1, data2, data3);
    });
  });
});

✅ 输出结果（等待 3 秒）：

读取文件: a.txt  
读取文件: b.txt  
读取文件: c.txt  
全部文件读取完成: ...

🔴 问题：

嵌套金字塔结构 → 📌 回调地狱
错误处理繁琐 → 🔄 层层捕获
执行顺序与代码顺序不一致

2.2 Promise 链式调用（异步优化） 📈

function readFilePromise(fileName) {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => resolve(`文件内容: ${fileName}`), 1000);
  });
}
readFilePromise('a.txt')
  .then(data1 => {
    console.log('a.txt内容:', data1);
    return readFilePromise('b.txt');
  })
  .then(data2 => {
    console.log('b.txt内容:', data2);
    return readFilePromise('c.txt');
  })
  .then(data3 => {
    console.log('全部文件读取完成');
  });

✅ 输出结果（每秒一个文件）：

读取文件: a.txt  
a.txt内容: ...  
读取文件: b.txt  
b.txt内容: ...  
读取文件: c.txt  
全部文件读取完成

🔵 改进：

扁平链式调用 → 🚫 避免嵌套
集中错误处理 → 📍 .catch()
但仍需频繁书写 .then()

2.3 async/await（“同步式” 异步） ⚡

async function readAllFiles() {
  try {
    console.log('开始读取a.txt');
    const data1 = await readFilePromise('a.txt');
    console.log('a.txt内容:', data1);
    
    console.log('开始读取b.txt');
    const data2 = await readFilePromise('b.txt');
    console.log('b.txt内容:', data2);
    
    return '全部文件读取完成';
  } catch (err) {
    console.error('读取错误:', err);
  }
}
console.log('程序开始执行');
const result = readAllFiles();
console.log('等待文件读取...');
result.then(res => console.log(res));

✅ 输出顺序（重点！）：

程序开始执行  
等待文件读取...  
开始读取a.txt  （1秒后）  
a.txt内容: ...  
开始读取b.txt  （又1秒后）  
...  
全部文件读取完成

🟢 核心优势：

代码顺序即逻辑顺序 → ✅ “同步” 书写体验
统一错误处理 → 📍 try/catch
非阻塞执行 → 📱 UI 不卡顿

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三、async/await 背后的原理：Generator 模拟 “同步” 🧩

3.1 Generator 函数（异步中间形态） ⏳

function* readFilesGenerator() {
  const data1 = yield readFilePromise('a.txt');
  const data2 = yield readFilePromise('b.txt');
  return '完成';
}
function runGenerator(generator) {
  const iterator = generator();
  function next(value) {
    const result = iterator.next(value);
    if (result.done) return;
    result.value.then(data => next(data));
  }
  next();
}

🔑 工作原理：

yield 暂停函数，返回 Promise → ⏸️ 状态保存
Promise 完成后，next(data) 恢复执行 → 🔄 状态恢复
需手动编写执行器 → 📝 额外工作量

3.2 async/await 是 Generator 的 “自动版” 🤖

// 浏览器内部简化实现
function makeAsync(func) {
  const generator = convertToGenerator(func);
  return function() {
    const iterator = generator();
    function handleResult(result) {
      if (result.done) return result.value;
      return result.value.then(
        data => handleResult(iterator.next(data)),
        err => handleResult(iterator.throw(err))
      );
    }
    return handleResult(iterator.next());
  };
}

💡 关键转换：

async 函数 → Generator 函数 → 🔄 状态机
引擎自动管理执行流程 → 🚫 无需手动调用 next()
await → yield + Promise 自动解析 → 🧩 语法糖

四、为什么说 async/await 没有真正阻塞？ 🔄

4.1 事件循环验证（异步本质） ⏱️

async function asyncDemo() {
  console.log('async开始');
  await Promise.resolve(); // 模拟异步
  console.log('await之后');
  return '完成';
}
console.log('全局开始');
asyncDemo().then(res => console.log(res));
console.log('全局结束');

✅ 输出顺序：

全局开始  
async开始  
全局结束  
await之后  （微任务队列处理时执行）  
完成

🔍 流程解析：

全局代码执行 → 🏃‍♂️ 主线程
遇到 await → 生成微任务 → ➕ 队列
主线程继续执行 → 输出 “全局结束”
主线程空闲后 → 处理微任务 → 🔄 事件循环

4.2 “同步假象” 的本质 🎭

async function fetchData() {
  console.log('第一步：请求开始');
  const res = await fetch('/api'); // 异步请求
  console.log('第二步：处理响应');
  const data = await res.json();
  console.log('第三步：解析完成');
}
console.log('调用前');
fetchData().then(() => console.log('调用后'));
console.log('调用后立即执行');

✅ 执行逻辑：

 调用前 → 第一步 → 调用后立即执行 → （等待请求） → 第二步 → 第三步 → 调用后

🌟 核心： 代码顺序 = 逻辑顺序，但非阻塞 → ✅ “伪同步” 体验

五、总结：async/await 的原理 📖

5.1 原理公式 🧮

async/await = Generator函数 + Promise自动执行器 + 事件循环调度

5.2 核心优势 🌟

代码可读性	🔴 差	🔵 中	🟢 优
错误处理	🔴 繁琐	🔵 集中	🟢 统一
阻塞主线程	❌ 否	❌ 否	❌ 否
学习成本	🔵 低	🔵 中	🟢 高（需理解原理）