Освоение обратных вызовов и обещаний: руководство для начинающих

Необходимо

У вас должно быть базовое понимание программирования JS, включая функции и переменные.

Введение в асинхронное программирование

Асинхронное программирование может показаться сложной темой, но на самом деле это очень важный и полезный прием в программировании. Думайте об этом как о официанте, принимающем заказы с нескольких столов одновременно, не дожидаясь готовности первого стола, прежде чем принимать заказ второго стола. Точно так же с асинхронным программированием программы могут продолжать работать, ожидая завершения других задач, что может привести к более быстрым и эффективным программам.

Позвольте мне привести вам пример, чтобы сделать это еще яснее. Представьте, что вы загружаете большой файл из Интернета. При синхронном программировании программе придется ждать полной загрузки файла, прежде чем она сможет продолжить работу. Это означает, что программа заблокирована до завершения загрузки. С другой стороны, при асинхронном программировании программа может продолжать работать, пока файл загружается в фоновом режиме. Это может привести к более быстрой загрузке и лучшему взаимодействию с пользователем.

Я надеюсь, что этот пример помог немного прояснить ситуацию :)

Синхронное и асинхронное программирование

Синхронное программирование относится к последовательному выполнению задач одна за другой. Это означает, что выполнение задачи должно быть завершено до того, как можно будет выполнить следующую задачу. Это может привести к проблемам с производительностью при работе с длительными задачами или задачами, требующими много ресурсов.

Асинхронное программирование, с другой стороны, позволяет выполнять задачи параллельно, не дожидаясь завершения предыдущей задачи. Это достигается за счет использования неблокирующих операций ввода-вывода, которые не блокируют выполнение программы во время ожидания завершения операции ввода-вывода.

Давайте воспользуемся другой аналогией, чтобы помочь вам понять разницу между синхронным и асинхронным программированием. Думайте о синхронном программировании как об автобусе только с одной дверью. Пассажиры должны входить через эту дверь, один за другим, и только тогда, когда вошел человек перед ними. Это может занять много времени, особенно если в автобусе ждет много пассажиров. С другой стороны, представьте себе асинхронное программирование как поезд метро с несколькими дверями. Пассажиры могут входить и выходить из поезда самостоятельно и одновременно, не дожидаясь человека перед ними.

Теперь важно подчеркнуть некоторые ключевые моменты. Синхронное программирование выполняет инструкции последовательно, в то время как асинхронное программирование выполняет инструкции независимо и одновременно.

Необходимость асинхронного программирования

Примером необходимости асинхронного программирования являются видеоигры. В видеоиграх обычно на экране находится множество объектов, которые необходимо обновлять одновременно, например движущиеся персонажи, объекты и другие игровые элементы. При синхронном программировании игра должна была бы ждать обновления каждого объекта, прежде чем переходить к следующему. Это может привести к замедлению игры

Асинхронное программирование становится все более важным в современном мире вычислений. Это стиль программирования, который позволяет программе выполнять задачи, не дожидаясь завершения одной задачи перед запуском другой. Это может привести к более быстрым и эффективным программам, особенно в приложениях, требующих взаимодействия с удаленными серверами.

Обратные вызовы

В JavaScript обратный вызов — это просто функция, которая передается в качестве аргумента другой функции. Затем эта другая функция вызовет функцию обратного вызова в какой-то момент во время ее выполнения. Целью обратного вызова является обработка любой асинхронной задачи.

Обратные вызовы — это функции, которые передаются в качестве аргументов другой функции и выполняются внутри этой функции. Другими словами, функция вызывает другую функцию и передает функцию обратного вызова в качестве аргумента, которая затем выполняется внутри вызываемой функции.

Давайте возьмем пример функции, которая читает файл, а затем вызывает функцию обратного вызова, когда файл читается. Вот пример:

function readFile(filename, callback) {
   // code to read file here
   // once file is read, execute the callback function
   callback();
}

function fileReadCallback() {
   console.log('File read successfully!');
}

readFile('example.txt', fileReadCallback);

В этом примере функция readFile() принимает два аргумента: имя файла для чтения и функцию обратного вызова, которая будет выполняться после чтения файла. Функция fileReadCallback() — это фактическая функция обратного вызова, которую мы передаем readFile().

Когда вызывается readFile(), он читает файл, а затем выполняет функцию обратного вызова (в данном случае fileReadCallback()) после того, как файл будет прочитан. В этом случае функция обратного вызова просто выводит сообщение на консоль.

Важно отметить, что обратные вызовы выполняются асинхронно,

Пример 1: прослушиватели событий в JavaScript

Один из распространенных вариантов использования обратных вызовов в JavaScript — прослушиватели событий. Допустим, у нас есть кнопка на веб-странице, к которой мы хотим добавить прослушиватель событий щелчка. Мы можем использовать функцию обратного вызова, чтобы указать, что происходит при нажатии кнопки:

const myButton = document.querySelector('#my-button');

myButton.addEventListener('click', function() {
  alert('Button clicked!');
});

В этом примере метод addEventListener принимает два аргумента: событие, которое мы хотим прослушать (в данном случае событие щелчка), и функцию обратного вызова, которую мы хотим запустить, когда это событие произойдет. Функция обратного вызова просто отображает предупреждающее сообщение.

Пример 2: Методы массива в JavaScript

Другой распространенный вариант использования обратных вызовов в JavaScript — это методы массива, такие как forEach , map и filter . Допустим, у нас есть массив чисел, который мы хотим возвести в квадрат, а затем отфильтровать, чтобы включить только четные числа. Для этого мы можем использовать обратные вызовы с map и filter:

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];

const evens = numbers.filter(function(num) {
  return num % 2 === 0;
});

console.log(evens); // [2, 4]

В этом примере мы сначала используем метод map с функцией обратного вызова, которая возводит в квадрат каждое число в массиве. Затем мы используем метод filter с другой функцией обратного вызова, которая отфильтровывает все нечетные числа, оставляя нам только четные числа, возведенные в квадрат.

Код

Конечно, допустим, у нас есть функция getData, которая делает запрос к удаленному серверу и принимает функцию обратного вызова в качестве аргумента для обработки данных ответа:

function getData(callback) {
  fetch('https://api.example.com/data')
    .then(response => response.json())
    .then(data => callback(data))
    .catch(error => console.error(error));
}

Допустим, мы хотим использовать эту функцию для получения некоторых данных, а затем использовать эти данные для отображения сообщения на странице. Для этого мы можем использовать функцию обратного вызова:

function displayMessage(data) {
  const message = `Hello, ${data.name}! Welcome to our website.`;
  document.getElementById('message').textContent = message;
}

getData(displayMessage);

В этом примере мы передаем функцию displayMessage в качестве обратного вызова функции getData. Когда данные извлекаются с сервера, функция getData вызывает функцию displayMessage и передает полученные данные в качестве аргумента. Затем функция displayMessage использует данные для создания сообщения и отображает его на странице.

Проблема с обратными вызовами

Допустим, у нас есть приложение, которому нужно получить некоторые данные с сервера, выполнить некоторые операции с этими данными, а затем отобразить результаты пользователю. Мы могли бы использовать обратные вызовы, чтобы справиться с этим, но если мы не будем осторожны, наш код может быстро стать вложенным и сложным в управлении.

Вот пример:

getDataFromServer(function(data) {
  processData(data, function(result) {
    displayResult(result);
  });
});

В этом примере у нас есть три функции: getDataFromServer, processData и displayResult. Функция getDataFromServer принимает в качестве аргумента обратный вызов, который вызывается при получении данных с сервера. Функция processData также принимает в качестве аргумента обратный вызов, который вызывается после обработки данных. Наконец, вызывается функция displayResult с результатом обработки.

Проблема с этим кодом в том, что обратные вызовы вложены друг в друга, что затрудняет чтение и понимание того, что происходит. Представьте, если бы у нас было еще больше обратных вызовов, вложенных в эти обратные вызовы — код быстро превратился бы в беспорядок!

Определение обещаний

Представьте, что вы хотите отправиться в путешествие с друзьями, но сначала вам нужно заправиться. Вы идете на заправку и начинаете заправлять машину бензином. Однако бензонасос работает медленно, и для заполнения бака требуется некоторое время.

Теперь представьте, что вы программируете веб-сайт и хотите сделать сетевой запрос для получения некоторых данных. Как и заправка автомобиля бензином, выполнение сетевых запросов также может занять некоторое время.

Итак, что вы можете сделать, чтобы сделать ваш сайт быстрее и эффективнее? Здесь на помощь приходят обещания.

Обещание похоже на билет, который обещает предоставить запрошенные вами данные, когда они станут доступны. Это похоже на получение квитанции на заправочной станции, которая обещает доставить оплаченный вами бензин, когда он закончит заправку.

Как и квитанция на заправке, обещание имеет три состояния: ожидание, выполнено и отклонено.

  • В ожидании: это когда промис ожидает, пока данные станут доступны, точно так же, как когда вы ждете, пока ваш бензобак будет заполнен.
  • Выполнено: это когда обещание успешно доставило запрошенные вами данные, точно так же, как когда ваш бензобак заполнен, и вы можете уехать.
  • Отклонено: это когда обещание не смогло предоставить запрошенные вами данные, например, когда бензоколонка сломалась, и вы не можете получить бензин.

Вот пример того, как использовать промисы в JavaScript для выполнения сетевого запроса:

fetch('https://api.example.com/data')
  .then(response => response.json())
  .then(data => {
    console.log('Data received:', data);
  })
  .catch(error => {
    console.error('Error occurred:', error);
  });

В этом примере функция fetch возвращает обещание, которое разрешается с помощью объекта Response. Мы можем использовать метод then, чтобы извлечь данные JSON из ответа, а затем записать их в консоль.

Если во время сетевого запроса возникает ошибка, обещание отклоняется, и мы можем использовать метод catch для обработки ошибки.

Итак, подведем итог: обещания — это способ обработки асинхронных операций в JavaScript. Они позволяют сделать ваш код более эффективным и отзывчивым, предоставляя способ обработки данных, когда они становятся доступными. Как и при заправке на заправке, обещания обещают предоставить необходимые данные, когда они будут готовы.

Как использовать обещания в JavaScript

Во-первых, давайте поговорим о том, что такое промисы. В JavaScript промисы — это способ обработки асинхронных операций, таких как сетевые запросы или файловый ввод-вывод, более организованным и управляемым способом.

Теперь давайте углубимся в то, как использовать промисы. Базовая структура обещания выглядит следующим образом:

const myPromise = new Promise((resolve, reject) => {
  // do some asynchronous operation here
  // if it succeeds, call the resolve function with the result
  // if it fails, call the reject function with the error
});

В этом коде мы создаем новый объект Promise, который принимает функцию в качестве аргумента. Эта функция имеет два параметра: resolve и reject. Внутри функции мы выполняем некоторую асинхронную операцию, например, делаем вызов API. Если операция завершается успешно, мы вызываем resolve с результатом операции. Если это не удается, мы вызываем reject с сообщением об ошибке.

Вот пример того, как мы можем использовать Promise для получения данных из API:

const getData = () => {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    fetch('<https://api.example.com/data>')
      .then(response => response.json())
      .then(data => resolve(data))
      .catch(error => reject(error));
  });
};

В этом коде мы определяем функцию с именем getData, которая возвращает новый объект Promise. В Promise мы используем функцию fetch для выполнения запроса к конечной точке API. Если запрос выполнен успешно, мы анализируем ответ как JSON и вызываем resolve с данными. Если запрос не удался, мы вызываем reject с ошибкой.

Теперь, когда мы вызываем getData(), мы можем использовать методы .then() и .catch() для обработки разрешенного и отклоненного состояния промиса соответственно:

getData()
  .then(data => console.log(data))
  .catch(error => console.error(error));

В этом коде мы вызываем getData(), который возвращает Promise. Мы связываем метод .then() с промисом, который будет вызываться с разрешенными данными, если промис будет успешным. Мы также связываем метод .catch() для обработки любых ошибок, которые могут возникнуть.

Итак, это основы того, как использовать промисы в JavaScript! Помните, что промисы — это всего лишь один из способов обработки асинхронных операций в JavaScript, но они могут сделать ваш код более организованным и понятным.

Обработка ошибок с обещаниями

Во-первых, давайте поймем, почему обработка ошибок важна в любом языке программирования или среде. Когда мы пишем код, всегда есть вероятность, что что-то пойдет не так, например, неожиданный ввод, сетевая ошибка или ошибка в нашем коде. Когда что-то идет не так, мы хотим иметь возможность обрабатывать ошибку изящным и контролируемым способом, а не позволять ей вызывать сбой нашего приложения или вызывать другое неожиданное поведение.

В JavaScript мы можем использовать промисы для обработки ошибок в асинхронном коде. Обещание — это объект, представляющий значение, которое может быть еще недоступно, но будет доступно в какой-то момент в будущем. Когда мы создаем промис, мы можем определить две функции: одну, которая будет вызываться, если промис будет успешно разрешен, и другая, которая будет вызываться, если промис будет отклонен с ошибкой.

Вот пример промиса, который успешно разрешается:

В приведенном выше примере мы создаем новое обещание, которое успешно разрешается через 1 секунду. Затем мы используем метод .then() для обработки результата обещания, когда оно разрешено.

Теперь давайте добавим обработку ошибок в наш промис:

const myPromise = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    const randomNumber = Math.random();
    if (randomNumber > 0.5) {
      resolve('Success!');
    } else {
      reject(new Error('Something went wrong!'));
    }
  }, 1000);
});
myPromise.then((result) => {
  console.log(result); // Output: Success!
}).catch((error) => {
  console.error(error); // Output: Error: Something went wrong!
});

В этом примере мы добавили случайный элемент в наше обещание, чтобы оно имело 50%-й шанс на успешное разрешение и 50%-й шанс быть отклоненным с ошибкой. Мы используем метод .catch() для обработки ошибки, когда промис отклонен.

Когда мы объединяем несколько промисов вместе, важно обрабатывать ошибки на каждом этапе цепочки. Вот пример объединения промисов с обработкой ошибок:

const firstPromise = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve('First Promise!');
  }, 1000);
});
const secondPromise = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    reject(new Error('Something went wrong!'));
  }, 2000);
});
firstPromise.then((result) => {
  console.log(result); // Output: First Promise!
  return secondPromise;
}).then((result) => {
  console.log(result); // This line will not be reached
}).catch((error) => {
  console.error(error); // Output: Error: Something went wrong!
});

В этом примере у нас есть два промиса: firstPromise и secondPromise. Мы связываем их вместе, используя метод .then() из firstPromise. Если firstPromise разрешено успешно, мы возвращаем secondPromise. Если secondPromise отклонен с ошибкой, мы обрабатываем ошибку с помощью метода .catch().

Это основы обработки ошибок с помощью промисов в JavaScript. Не забывайте всегда обрабатывать ошибки в вашем асинхронном коде, чтобы ваше приложение работало гладко и изящно обрабатывало непредвиденные ситуации.

асинхронно/ожидание

Async/await — это новый синтаксис, представленный в ECMAScript 2017 (ES8) для обработки асинхронных операций в JavaScript. Он предоставляет способ написания асинхронного кода, который больше похож на синхронный код, что упрощает его понимание и анализ.

По своей сути async/await построен на основе промисов. Он позволяет писать асинхронный код с использованием более традиционного синтаксиса, в котором используются такие ключевые слова, как async и await.

Вот краткий обзор того, как это работает:

  • Ключевое слово async используется для определения функции, которая будет содержать асинхронный код. Когда функция объявлена ​​как async, она автоматически возвращает обещание.
  • Ключевое слово await используется для «ожидания» разрешения Promise перед переходом к следующей строке кода. Его можно использовать только внутри функции async.
  • Когда функция async встречает ключевое слово await, она приостанавливает выполнение функции до тех пор, пока обещание, которое она ожидает, не будет разрешено. Как только обещание разрешено, функция продолжает выполняться с того места, где остановилась.
  • Если промис, который был **await**ed, разрешается со значением, это значение возвращается выражением await. Если обещание отклонено с ошибкой, выдается ошибка.

Вот простой пример, который поможет проиллюстрировать:

async function fetchData() {
  const response = await fetch('<https://api.example.com/data>');
  const data = await response.json();
  return data;
}
fetchData()
  .then(data => console.log(data))
  .catch(error => console.error(error));

В этом примере мы определяем функцию async с именем fetchData, которая отправляет сетевой запрос на получение данных из API. Мы используем ключевое слово await, чтобы приостановить выполнение функции до тех пор, пока сетевой запрос не будет завершен и ответ не будет преобразован в данные JSON. Получив данные, мы возвращаем их из функции.

Затем мы вызываем fetchData() и используем .then() и .catch() для обработки промиса, возвращаемого функцией async.

Синтаксис Async/Await

Async/await — это способ написания асинхронного кода в синхронном стиле. Он использует ключевое слово «async», чтобы пометить функцию как асинхронную, и ключевое слово «await», чтобы дождаться разрешения промиса, прежде чем приступить к остальной части кода.

Вот пример синтаксиса:

async function myFunction() {
  try {
    const result = await somePromise();
    console.log(result);
  } catch (error) {
    console.error(error);
  }
}
  • Ключевое слово async используется для обозначения функции как асинхронной. Это означает, что функция вернет обещание.
  • Внутри функции мы используем ключевое слово await, чтобы дождаться разрешения промиса перед продолжением остальной части кода. В этом примере мы ждем разрешения обещания, возвращаемого функцией somePromise().
  • Мы заключаем оператор await в блок try...catch для обработки любых ошибок, которые могут возникнуть во время ожидания разрешения промиса. Если обещание отклонено, ошибка будет обнаружена в блоке catch.
  • Как только обещание разрешится, мы можем использовать результат в нашем коде. В этом примере мы записываем результат в консоль.
  • Если при выполнении блока try возникает ошибка, выполнение переходит к блоку catch, где мы можем обработать ошибку.

Заключение

В заключение, обратные вызовы и обещания являются фундаментальными концепциями в JavaScript, которые позволяют эффективно и действенно асинхронно программировать. Понимая их различия и реализуя их соответствующим образом, вы можете значительно улучшить производительность и функциональность своего кода. С практикой и самоотверженностью вы сможете освоить эти концепции и вывести свои навыки программирования на новый уровень. Так что продолжайте учиться и исследовать, и, прежде чем вы это узнаете, вы станете профессионалом в использовании обратных вызовов и обещаний в своих проектах JavaScript. Освоение обратных вызовов и обещаний: руководство для начинающих — это только начало вашего пути к тому, чтобы стать опытным разработчиком.