Node.js Generators & Compare with Callbacks

Σε αυτήν την αναλυτική παρουσίαση εξετάζουμε τις γεννήτριες και πώς διαφέρουν από τις επανακλήσεις.

Τι είναι οι γεννήτριες;

Generators έγινε δημοφιλές το Node.js λόγω αυτών που είναι ικανοί να κάνουν.

• GeneratorΤα s είναι εκτελέσεις συναρτήσεων που μπορούν να ανασταλούν και να συνεχιστούν σε μεταγενέστερο σημείο.
• GeneratorΤα s είναι χρήσιμα για έννοιες όπως η «τεμπέλης εκτέλεση». Αναστέλλοντας την εκτέλεση και συνεχίζοντας κατά βούληση, οι τιμές εξάγονται μόνο όταν χρειάζονται.

Generatorέχουν τις δύο βασικές μεθόδους παρακάτω.

1. Μέθοδος απόδοσης — καλείται μέσα σε μια συνάρτηση για να σταματήσει την εκτέλεση στην ακριβή γραμμή όπου yield εμφανίζεται.
2. Επόμενη μέθοδος — κλήθηκε από την κύρια εφαρμογή για να συνεχιστεί μια συνάρτηση που έχει αποδώσει. Η εκτέλεση συνεχίζεται μέχρι την επόμενη yield, ή μέχρι το τέλος της λειτουργίας.

Ας δούμε ένα παράδειγμα για το πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν οι γεννήτριες. Το παράδειγμα ορίζει μια απλή συνάρτηση Add που προσθέτει δύο αριθμούς, σταματώντας την εκτέλεση σε διαφορετικά σημεία για να δείξει πώς συμπεριφέρονται οι γεννήτριες.

function* Add(x) {
    yield x + 1;
    // The value passed into the second next() call lands here
    var y = yield(null);
    return x + y;
}

var gen = Add(5);

gen.next();      // runs to the first yield, returns { value: 6, done: false }
gen.next(6);     // resumes, y becomes 6, returns { value: 11, done: true }

Code εξήγηση

1. Το πρώτο βήμα είναι να ορίσετε τη συνάρτηση γεννήτριας. Σημειώστε το * προστέθηκε στο function λέξη-κλειδί. Η συνάρτηση ονομάζεται Add και δέχεται μια παράμετρο x.
2. The yield Η λέξη-κλειδί είναι συγκεκριμένη για τους generators και διακόπτει τη συνάρτηση κατά τη διάρκεια της εκτέλεσης. Η εκτέλεση σταματά εδώ μέχρι next() επικαλείται.
3. Το δεύτερο yield παύει προσωρινά τη συνάρτηση και λαμβάνει μια τιμή: ό,τι κι αν περάσει στην ακόλουθη next() η κλήση γίνεται η τιμή του y.
4. κλήση gen.next() την πρώτη φορά εκτελείται η συνάρτηση μέχρι την πρώτη yieldΚλήση gen.next(6) το συνεχίζει, αναθέτει 6 σε y, και επιστρέφει x + y.

⚠️ Διόρθωση: η αρχική καταχώριση περιείχε τη γραμμή y = 6 αμέσως μετά var y = yield(null);Αυτή η ανάθεση αντικαθιστά οποιαδήποτε τιμή next() προμήθειες, κάτι που ακυρώνει τον σκοπό του παραδείγματος και καθιστά το δεύτερο yield χωρίς νόημα. Η τιμή τώρα περνάει μέσα από gen.next(6), που είναι ο τρόπος με τον οποίο μια γεννήτρια λαμβάνει στην πραγματικότητα δεδομένα από τον καλούντα.

Επανακλήσεις έναντι γεννητριών

Generatorλύνουν το πρόβλημα που είναι γνωστό ως κόλαση επανάκλησης. Οι συναρτήσεις επανάκλησης μερικές φορές γίνονται τόσο βαθιά ένθετες κατά την ανάπτυξη μιας εφαρμογής Node.js που είναι δύσκολο να τις παρακολουθήσει κανείς.

Εδώ βοηθούν οι γεννήτριες. Ένα από τα πιο συνηθισμένα παραδείγματα είναι η δημιουργία συναρτήσεων χρονοδιακόπτη. Το παρακάτω παράδειγμα δημιουργεί μια απλή συνάρτηση χρονικής καθυστέρησης και στη συνέχεια την καλεί με καθυστερήσεις 1000, 2000 και 3000 ms.

Βήμα 1) Ορίστε τη συνάρτηση επανάκλησης με τον απαραίτητο κωδικό χρονικής καθυστέρησης.

function Timedelay(ptime, callback) {

    setTimeout(function() {

        callback("Pausing for " + ptime);

    }, ptime);   // the delay must use ptime, the parameter name
}

Code εξήγηση

1. Μια συνάρτηση που ονομάζεται Timedelay δημιουργείται με μια παράμετρο ptime, το οποίο φέρει τον αριθμό των χιλιοστών του δευτερολέπτου για παύση.
2. setTimeout περιμένει τόσα χιλιοστά του δευτερολέπτου και στη συνέχεια καλεί την παρεχόμενη επανάκληση.

⚠️ Διόρθωση: ο αρχικός κώδικας πέρασε time ως δεύτερο επιχείρημα για setTimeout, αλλά δεν υπάρχει μεταβλητή με όνομα time υπάρχει — η παράμετρος είναι ptimeΌπως είναι γραμμένο, ρίχνει ReferenceError: time is not defined.

Βήμα 2) Τώρα, εξετάστε τον κώδικα που χρησιμοποιεί επανακλήσεις. Για να συνδέσουμε αλυσιδωτά καθυστερήσεις 1000, 2000 και 3000 χιλιοστών του δευτερολέπτου, οι επανακλήσεις φωλιάζουν η μία μέσα στην άλλη.

Timedelay(1000, function(message) {

    console.log(message);

    Timedelay(2000, function(message) {

        console.log(message);

        Timedelay(3000, function(message) {

            console.log(message);
        });
    });
});

Code εξήγηση

1. Timedelay καλείται ως επανάκληση με τιμή 1000.
2. Μέσα σε αυτήν την επανάκληση, Timedelay καλείται ξανά με 2000.
3. Μέσα σε αυτό, Timedelay καλείται για τρίτη φορά με 3000.

⚠️ Διόρθωση: κάθε επανάκληση στο αρχικό καταγεγραμμένο msg, αλλά η παράμετρος ονομάζεται messageΚαι οι τρεις γραμμές έριξαν ReferenceError: msg is not defined.

Από τον παραπάνω κώδικα μπορείτε να δείτε ότι γίνεται όλο και πιο ακατάστατο με κάθε επιπλέον κλήση — αυτή η ένθεση είναι αυτό που περιγράφει η κόλαση της επανάκλησης.

Βήμα 3) Τώρα δείτε την ίδια συμπεριφορά γραμμένη με γεννήτριες. Η ακολουθία διαβάζεται ως τρεις επίπεδες γραμμές αντί για τρία επίπεδα ένθεσης.

function* Messages() {
    console.log(yield Timedelay(1000));
    console.log(yield Timedelay(2000));
    console.log(yield Timedelay(3000));
}

Code εξήγηση

1. Μια συνάρτηση γεννήτριας ορίζεται για να καλεί την Timedelay λειτουργία.
2. yield χρησιμοποιείται με Timedelay και 1000 ως τιμή παραμέτρου.
3. yield χρησιμοποιείται ξανά με το 2000 και ξανά με το 3000.

⚠️ Διόρθωση: το πρωτότυπο έγραψε console,log(...) με κόμμα αντί για τελεία και στις τρεις γραμμές, κάτι που αποτελεί συντακτικό σφάλμα και εμποδίζει την ανάλυση του αρχείου.

Πώς να εκτελέσετε α Generator με λειτουργία Runner

Η παραπάνω γεννήτρια διαβάζεται όμορφα, αλλά δεν κάνει τίποτα από μόνη της. Αυτή είναι η λεπτομέρεια που οι περισσότερες εξηγήσεις παραλείπουν και αυτός είναι ο λόγος που η επίπεδη έκδοση μπορεί να μοιάζει μαγική. Μια γεννήτρια είναι ένα μηχάνημα σε παύση και κάτι πρέπει να πατάει συνεχώς το κουμπί. Κλήση Messages() απλώς δημιουργεί το αντικείμενο γεννήτριας και επιστρέφει αμέσως. Δεν ξεκινά ποτέ κανένας χρονοδιακόπτης και δεν εκτυπώνεται τίποτα.

Το κομμάτι που λείπει είναι ένας runner: μια μικρή συνάρτηση που καλεί next(), περιμένει να ολοκληρωθεί η ασύγχρονη εργασία και στη συνέχεια καλεί next() πάλι με το αποτέλεσμα.

// Timedelay now hands its result back to the runner
function Timedelay(ptime) {
    return function(resume) {
        setTimeout(function() {
            resume("Pausing for " + ptime);
        }, ptime);
    };
}

// The runner drives the generator to completion
function run(generatorFunction) {
    var it = generatorFunction();

    function step(value) {
        var result = it.next(value);
        if (result.done) return;
        // result.value is the function returned by Timedelay
        result.value(step);
    }

    step();
}

run(Messages);

Τρία σημεία το καθιστούν λειτουργικό. Πρώτον, Timedelay δεν δέχεται πλέον απευθείας μια επανάκληση. Επιστρέφει μια συνάρτηση που μπορεί να καλέσει ο εκτελεστής, επιστρέφοντας τον έλεγχο όταν ενεργοποιηθεί ο χρονοδιακόπτης. Δεύτερον, it.next(value) τροφοδοτεί το προηγούμενο αποτέλεσμα στη γεννήτρια που έχει σταματήσει, κάτι που επιτρέπει yield να εμφανίζεται στη δεξιά πλευρά μιας ανάθεσης. Τρίτον, ο δρομέας σταματάει μόλις result.done γίνεται αληθής, επομένως η αναδρομή τερματίζεται φυσικά. Αυτό το μοτίβο εκτέλεσης είναι ακριβώς αυτό που παρείχαν βιβλιοθήκες όπως η co, και είναι ο μηχανισμός που async/await αργότερα απορροφήθηκε από την ίδια τη γλώσσα.

Generators vs async/await: Ποιο να χρησιμοποιήσετε

GeneratorΤα s ήταν ο τυπικός τρόπος για να γράφεται επίπεδος ασύγχρονος κώδικας πριν async/await υπήρχε και οι δύο μοιράζονται την ίδια υποκείμενη ιδέα της παύσης μιας συνάρτησης στη μέση. Ο Node έχει υποστηρίξει async/await εγγενώς από την έκδοση 7.6, η οποία αλλάζει τη σύσταση για όποιον ξεκινάει νέα εργασία σήμερα.

Χρήση async/await για ασύγχρονη ροή σε νέο κώδικα, καθώς αφαιρεί τον εκτελεστή και επαναφέρει την συνηθισμένη προσπάθεια και το αλίευμα. Διατηρήστε τις γεννήτριες μόνο για αυτό που κάνουν καλά: παραγωγή τιμών αργά, επανάληψη μεγάλων ή άπειρων ακολουθιών και κάθε περίπτωση όπου ο καταναλωτής αποφασίζει ακριβώς πότε υπολογίζεται η επόμενη τιμή.

Κοινός Generator Σφάλματα και πώς να τα διορθώσετε

Τα περισσότερα προβλήματα γεννήτριας προέρχονται από το να ξεχνάμε ότι η συνάρτηση είναι αδρανής μέχρι να καλέσουμε κάτι. next(), ή από μικρά συντακτικά ολισθήματα γύρω από τον αστερίσκο. Κάθε σύμπτωμα παρακάτω κατονομάζει την αιτία και τη λύση του.

• Δεν συμβαίνει τίποτα όταν καλείται η γεννήτρια: Η κλήση του επιστρέφει έναν επαναλήπτη, όχι αποτέλεσμα. Η κλήση next()ή δώστε το σε έναν δρομέα.
• Σφάλμα σύνταξης στην απόδοση: ο αστερίσκος λείπει. yield ισχύει μόνο εντός ενός function*.
• Η τιμή από την next() φτάνει απροσδιόριστη: η πρώτη next() Η κλήση δεν μπορεί να παραδώσει μια τιμή, επειδή η γεννήτρια δεν έχει φτάσει σε ένα yield ακόμα. Αποστολή δεδομένων από τη δεύτερη κλήση και μετά.
• Άπειρος βρόχος σε έναν δρομέα: result.done δεν ελέγχεται ποτέ, επομένως next() Η κλήση συνεχίζεται μετά το τέλος. Επιστρέφει πάντα όταν η τιμή "ολοκληρώθηκε" είναι αληθής.
• Τα σφάλματα εξαφανίζονται σιωπηλά: Μια απόρριψη εντός του ασύγχρονου βήματος δεν επιστρέφεται ποτέ στη γεννήτρια. Προωθήστε την με it.throw(err) έτσι ώστε μια εντολή try-and-catch γραμμένη μέσα στη γεννήτρια να μπορεί πραγματικά να το δει και να το χειριστεί.

Συχνές Ερωτήσεις