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1.co处理延迟实现

整体回调的实现：借用生成器函数执行完成后又有generator.done标志执行完成，因此可以创建一个新的Promise对象wrapPromise作为返回值，然后调用wrapPromise的then、catch等方法注册回调函数。生成器函数执行完毕时，generator.done标志为true，调用resolve函数，以触发resolved状态下的回调函数得到执行；当生成器函数执行过程中捕获错误时，调用reject函数，以触发rejected状态下的回调函数得到执行。同类Promise处理失败回调时需要反复注册onRejected回调函数。
延迟函数的实现：借用生成器函数执行时需要调用generator.next方法逐段执行的原理，将generator.next返回值设置拥有延迟特征的Promise对象stepPromise，stepPromise的回调函数添加为generator.next，即可以在stepPromise延迟执行完毕后，再次执行生成器的代码段。因此同步函数在生成器中执行，异步函数在Promise中执行。同类功能，Promise模块的实现是要反复调用promise.then方法注册onFulfilled回调函数。

// 参数fn是生成器函数，调用co.call方法返回Promise对象，不致产生多余的闭包
co.wrap=function (fn){
    createPromise.__generatorFunction__=fn;
    return createPromise;
    function createPromise(){
        return co.call(this,fn.apply(this,arguments));
    }
};

// 利用生成器逐段执行的特性，因此可以在延时执行完毕后调用gen.next方法(gen.next返回值需要是Promise对象)
// 简化对报错的处理，捕获到错误时执行reject函数触发wrapPromise的回调函数
function co(gen){// 首参为生成器function *(){}
    var ctx=this;
    var args=slice.call(arguments,1)

    // 延迟函数组最终成功执行完毕时调用resolve，失败时调用reject
    return new Promise(function(resolve,reject){
        if ( typeof gen==='function' ) gen=gen.apply(ctx,args);// 首参为普通函数，直接调用
        if ( !gen || typeof gen.next!=='function' ) return resolve(gen);

        onFulfilled();

        // 逐次调用gen.next执行生成器的各段yield、return前代码
        function onFulfilled(res){
            var ret;
            try{
                ret=gen.next(res);
            }catch(e){
                return reject(e);
            }
            next(ret);
        }

        // 延迟promise对象失败时调用，报错
        function onRejected(err){
            var ret;
            try{
                ret=gen.throw(err);
            }catch(e){
                return reject(e);
            }
            next(ret);
        }

        function next(ret){
            // 延迟函数组最终成功执行完毕时调用resolve，co执行完毕
            if (ret.done) return resolve(ret.value);

            var value=toPromise.call(ctx,ret.value);

            // value必须是带有延迟性质的promise对象，该延迟执行完成后调用onFulfilled或onRejected
            if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled,onRejected);

            return onRejected(
                // TypeError类型错误，gen.next返回值不能转化为Promise对象
                new TypeError('You may only yield a function, promise, generator, array, or object, '
                +'but the following object was passed: "'+String(ret.value)+'"')
            );
        }
    });
}

2.保证generator.next返回Promise对象

toPromise(obj) 将数组、生成器、对象、thunk函数转化为Promise对象，Promise对象原样输出，其他类型也原型输出。因此返回值可能不是Promise对象，需要作校验。数组转化为Promise对象时，需要调用arrayToPromise函数；对象需要调用objectToPromise；thunk函数需要调用thunkToPromise；生成器直接调用co函数(koa中使用便是嵌套调用co函数)。

// 转化为promise对象
function toPromise(obj){
    if ( !obj ) return obj;

    if ( isPromise(obj) ) return obj;

    // 生成器对象使用co方法转化为promise对象
    if ( isGeneratorFunction(obj) || isGenerator(obj) )
    return co.call(this, obj);


    if ('function' == typeof obj) return thunkToPromise.call(this, obj);

    // 数组遍历以后递归调用toPromise方法转化为promise对象
    if ( Array.isArray(obj) ) 
    return arrayToPromise.call(this, obj);


    if (isObject(obj)) return objectToPromise.call(this, obj);
    return obj;
}

isPromise(obj) 判断obj的then属性是否函数，由此判断obj是否Promise对象。欠缺之处是没法排除其他带有then方法的对象，需要使用者的心领神会。

// 通过then方法是否存在判断是否promise
function isPromise(obj){
    return 'function'==typeof obj.then;
}

arrayToPromise(obj) 将数组转化为Promise对象。在执行过程中，首先将数组的每个元素项都通过调用toPromise函数转化为Promise对象，然后调用Promise.all方法将各Promise方法合并为一个，回调的触发时机为最末一个延迟Promise对象执行完毕时。

// 遍历后递归调用toPromise方法转化为promise对象
function arrayToPromise(obj){
    return Promise.all(obj.map(toPromise,this));// Promise.all获取数组中所有promise对象
}

thunkToPromise(obj) 将thunk函数(thunk的参数为函数call)转化为Promise对象。实现原理是将resolve、reject函数传入call中执行，因此thunk函数执行过程中也就能调用Promise对象的回调函数了。

// thunk参数为待执行函数，将resolve、reject回调启动函数传给待执行函数
function thunkToPromise(fn){
    var ctx=this;
    return new Promise(function (resolve,reject){
        fn.call(ctx, function (err,res){
            if (err) return reject(err);
            if ( arguments.length>2 ) res=slice.call(arguments,1);
            resolve(res);
        });
    });
}

objectToPromise(obj)将对象转化为Promise对象。执行过程中，首先以obj对象的构造函数生成对象results，接着尝试obj对象的属性转化为Promise对象，假若能够转化为Promise对象，该Promise对象回调执行完成时，将回调函数的参数存入results的对应属性中；假若不能转化为Promise对象，以obj对象的属性值存入results的对应属性中。各Promise对象又通过Promise.all方法合并到一个superPromise中，当最末一个延迟对象执行完毕时，执行superPromise的回调函数，返回results。

// obj属性能转化成Promise对象，转化为Promise对象，results相应属性设为undefined，否则不转化存储在results中
// 每个Promise对象延时执行完毕后更新results，results作为参数传给Promise.all的回调，作为返回值
function objectToPromise(obj){
    var results=new obj.constructor();
    var keys=Object.keys(obj);
    var promises=[];
    for ( var i=0; i<keys.length; i++ ){
        var key=keys[i];
        var promise=toPromise.call(this, obj[key]);
        if (promise && isPromise(promise)) defer(promise, key);
        else results[key]=obj[key];
    }
    return Promise.all(promises).then(function () {
        return results;
    });

    function defer(promise,key){
        // predefine the key in the result
        results[key]=undefined;
        promises.push(promise.then(function (res){
            results[key]=res;
        }));
    }
}

3.源码

var slice=Array.prototype.slice;

module.exports=co['default']=co.co=co;

// 参数fn是生成器函数，调用co.call方法返回Promise对象，不致产生多余的闭包
co.wrap=function (fn){
    createPromise.__generatorFunction__=fn;
    return createPromise;
    function createPromise(){
        return co.call(this,fn.apply(this,arguments));
    }
};

// 利用生成器逐段执行的特性，因此可以在延时执行完毕后调用gen.next方法(gen.next返回值需要是Promise对象)
// 简化对报错的处理，捕获到错误时执行reject函数触发wrapPromise的回调函数
function co(gen){// 首参为生成器function *(){}
    var ctx=this;
    var args=slice.call(arguments,1)

    // 延迟函数组最终成功执行完毕时调用resolve，失败时调用reject
    return new Promise(function(resolve,reject){
        if ( typeof gen==='function' ) gen=gen.apply(ctx,args);// 首参为普通函数，直接调用
        if ( !gen || typeof gen.next!=='function' ) return resolve(gen);

        onFulfilled();

        // 逐次调用gen.next执行生成器的各段yield、return前代码
        function onFulfilled(res){
            var ret;
            try{
                ret=gen.next(res);
            }catch(e){
                return reject(e);
            }
            next(ret);
        }

        // 延迟promise对象失败时调用，报错
        function onRejected(err){
            var ret;
            try{
                ret=gen.throw(err);
            }catch(e){
                return reject(e);
            }
            next(ret);
        }

        function next(ret){
            // 延迟函数组最终成功执行完毕时调用resolve，co执行完毕
            if (ret.done) return resolve(ret.value);

            var value=toPromise.call(ctx,ret.value);

            // value必须是带有延迟性质的promise对象，该延迟执行完成后调用onFulfilled或onRejected
            if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled,onRejected);

            return onRejected(
                // TypeError类型错误，gen.next返回值不能转化为Promise对象
                new TypeError('You may only yield a function, promise, generator, array, or object, '
                +'but the following object was passed: "'+String(ret.value)+'"')
            );
        }
    });
}

// 转化为promise对象
function toPromise(obj){
    if ( !obj ) return obj;

    if ( isPromise(obj) ) return obj;

    // 生成器对象使用co方法转化为promise对象
    if ( isGeneratorFunction(obj) || isGenerator(obj) )
    return co.call(this, obj);


    if ('function' == typeof obj) return thunkToPromise.call(this, obj);

    // 数组遍历以后递归调用toPromise方法转化为promise对象
    if ( Array.isArray(obj) ) 
    return arrayToPromise.call(this, obj);


    if (isObject(obj)) return objectToPromise.call(this, obj);
    return obj;
}

// thunk参数为待执行函数，将resolve、reject回调启动函数传给待执行函数
function thunkToPromise(fn){
    var ctx=this;
    return new Promise(function (resolve,reject){
        fn.call(ctx, function (err,res){
            if (err) return reject(err);
            if ( arguments.length>2 ) res=slice.call(arguments,1);
            resolve(res);
        });
    });
}

// 遍历后递归调用toPromise方法转化为promise对象
function arrayToPromise(obj){
    return Promise.all(obj.map(toPromise,this));// Promise.all获取数组中所有promise对象
}

// obj属性能转化成Promise对象，转化为Promise对象，results相应属性设为undefined，否则不转化存储在results中
// 每个Promise对象延时执行完毕后更新results，results作为参数传给Promise.all的回调，作为返回值
function objectToPromise(obj){
    var results=new obj.constructor();
    var keys=Object.keys(obj);
    var promises=[];
    for ( var i=0; i<keys.length; i++ ){
        var key=keys[i];
        var promise=toPromise.call(this, obj[key]);
        if (promise && isPromise(promise)) defer(promise, key);
        else results[key]=obj[key];
    }
    return Promise.all(promises).then(function () {
        return results;
    });

    function defer(promise,key){
        // predefine the key in the result
        results[key]=undefined;
        promises.push(promise.then(function (res){
            results[key]=res;
        }));
    }
}

// 通过then方法是否存在判断是否promise
function isPromise(obj){
    return 'function'==typeof obj.then;
}


// 通过next、throw方法是否存在判断是否生成器
function isGenerator(obj){
  return 'function'==typeof obj.next && 'function'==typeof obj.throw;
}

// 通过构造器是否GeneratorFunction或GeneratorFunction、isGenerator判断是否生成器
function isGeneratorFunction(obj){
    var constructor=obj.constructor;
    if (!constructor) return false;
    if ( 'GeneratorFunction'===constructor.name || 'GeneratorFunction'===constructor.displayName ) 
        return true;
    return isGenerator(constructor.prototype);
}

// 判断是否普通对象
function isObject(val){
    return Object==val.constructor;
}

4.koa中间件使用co，以koa-static，静态文件中间件为例

整体处理koa(require("koa-compose")(this.middleware)) // koa/lib/application.js
koa-static执行文件中返回生成器函数，使用yield* next执行下一个中间件

'use strict';

const resolve=require('path').resolve;
const assert=require('assert');
const debug=require('debug')('koa-static');
const send=require('koa-send');

module.exports=serve;

// root静态文件根目录
function serve(root,opts){
    opts=opts || {};

    assert(root,'root directory is required to serve files');

    // options
    debug('static "%s" %j', root, opts);
    opts.root=resolve(root);
    if ( opts.index!==false ) opts.index=opts.index || 'index.html';

    if ( !opts.defer ){// 预先响应静态文件，随后执行下一个中间件，默认
        return function *serve(next){
            if (this.method == 'HEAD' || this.method == 'GET') {
                if ( yield send(this,this.path,opts) ) return;
            }
            yield* next;// 在生成器函数中执行另一个生成器
        };
    }

    return function *serve(next){// 预先执行下一个中间件，随后响应静态文件
        yield* next;

        if ( this.method!='HEAD' && this.method!='GET' ) return;
        // response is already handled
        if ( this.body!=null || this.status!=404 ) return;

        yield send(this,this.path,opts);
    };
}

koa-compose中间件处理器，将中间件合并为单一的含有多个yield的函数，yield语法调用下一个中间件。

module.exports=compose;

// 合并中间件为单一的包含多个yield的函数
function compose(middleware){
  	return function *(next){
	    if (!next) next=noop();

	    var i=middleware.length;

	    // 逆序执行中间件，将下一个中间件添加当前中间件的返回值中
	    while ( i-- ){
	      	next=middleware[i].call(this,next);
	    }

	    return yield *next;
  	}
}

function *noop(){}

koa-compose处理koa-static结果。

function *(){
	// opts等来自koa-static函数
    if (this.method == 'HEAD' || this.method == 'GET') {
        if ( yield send(this,this.path,opts) ) return;
    };

    yield* next;// next为noop空函数构成的生成器
}

co.wrap对结果作最后处理，顺序执行延迟

co.7z (6.4 KB)
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koa-static.7z (3 KB)
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async异步流程控制模块源码 | promise模块源码

2016-08-18 16:06
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