一、ES6模块化

1、回顾：node.js遵循了ComminJS的模块化规范。

其中：

• 导入其他模块使用require()方法
• 模块对外共享成员使用module.exports对象

模块化的好处：
遵守同样的模块化规范写代码，降低了沟通成本，极大方便了模块之间的相互调用，利人利己。

2、前端模块化规划的分类

在ES6模块化规范诞生之前，Javascript社区已经尝试并提出了AMD、CMD、CommonJS等模块规范。但是这些由社区的模块化标准，还是存在一定的差异性和局限性、并不是浏览器与服务器通用的模块化标准，例如：
AMD和CMD适用于浏览器端的JavaScript模块化
CommonJS适用于服务端的JavaScript模块化
太多的模块化规范给开发者增加了学习的难度与开发的成本。因此，大一统的ES6模块化诞生，也是为了取代AMD、CMD、CommonJS非标准规范。

3、什么是ES6模块化规范

ES6模块化规范化湿浏览器端与服务器端通用的模块化开发规范。它的出现极大的降低了前端开发者的模块化学习成本，开发者不需再额外学习AMD、CMD或CommonJS等模块化规范。

ES6模块化规范中定义：

• 每个js文件都是一个独立的模块
• 导入其他模块成员使用import关键字
• 向外共享模块成员使用export关键字

4、在node.js中默认仅支持CommonJS模块化规划，若想基于node.js体验与学习ES6的模块化语法，可以按照如下两个步骤进行配置：

① 确保安装了V14.15.1或更高版本的node.js
② 在package.json的根结点中添加"type":"module"节点

5、ES6模块的基本语法

ES6模块化主要包含如下3种用法：
① 默认导出与默认导入
② 按需导出与按需导入
③ 直接导入并执行模块中的代码

5.1、默认导出

默认导出的语法：export default默认导出的成员

let n1 = 10 // 定义模块私有成员 n1
let n2 = 20 // 定义模块私有成员 n2(外界访问不到n2，因为它没有被共享出去)
function show() {} // 定义模块私有方法 show
export default{ // 使用export default默认导出语法，向外共享n1和show两个成员
	n1,
	show
}

注意事项：
每个模块中，只允许使用唯一的一次export default，否则会报错！

let n1 = 10 // 定义模块私有成员 n1
let n2 = 20 // 定义模块私有成员 n2(外界访问不到n2，因为它没有被共享出去)
function show() {} // 定义模块私有方法 show
export default{ // 使用export default默认导出语法，向外共享n1和show两个成员
	n1,
	show
}

export default{ // SyntaxError: Identifier '.default' has already been declared
	n2
}

5.2、默认导入

默认导入的语法：import 接收名称 from ‘模块标识符’

// 从test.js模块中导入export default向外共享的成员
// 并使用m1成员进行接收
import m1 from 'test,js'

// 打印输出的结果为：
// {n1:10,show:[function:show]}
console.log(m1)

注意事项：
默认导入时的接收名称可以任意名称，只要是合法的成员名称即可：

// m1是合法的名称
import m1 from './test.js'

// 123m不是合法的名称，因为成员名称不能以数字开头
import 123m from './test.js'

5.3、按需导出

按需导出的语法：export按需导出的成员：

// 当前模块为 testOne.js
// 向外按需导出变量 a1
export let a1 = 'aaa'
// 向外按需导出变量 b1
export let b1 = 'bbb'
// 向外按需导出变量 say
export function say(){}

5.4、按需导入

按需导入的语法：import {a1} from ‘模块标识符’

// 导入模块成员
import {a1,b1,say} from 'testOne.js'
console.log(a1)  // 打印输出aaa
console.log(b1)  // 打印输出bbb
console.log(say)  // 打印输出[Function：say]

注意事项：
① 每个模块中可以使用多次按需导出
② 按需导入的成员名称必须和按需导出的名称保持一致
③ 按需导入，可以使用as关键字进行重命名
④ 按需导入可以和默认导入一起使用

5.5、直接导入并执行模块中的代码

如果只想单纯地执行某个模块中的代码，并不需要得到模块中向外共享的成员。此时，可以导并执行模块代码，示例代码如下：

// 当前文件模块为test.js
// 在当前模块中执行一个for循环操作
for(let i=0;i<3;i++){
	console.log(i)
}
// -------------------分割线---------------------------
// 直接导入并执行模块代码，不需要得到模块向外共享的成员
import 'test.js'

二、Promise

1、回调地狱

多层回调函数的相互嵌套，就形成了回调地狱。示例代码如下：

setTimeout(()=>{ // 第1层回调函数
	console.log('延迟1秒后输出')
	setTimeout(()=>{
		console.log('延迟2秒后输出')
		setTimeout(()=>{
			console.log('延迟3秒后输出')
		},3000)
	},2000)
},1000)

回调地狱的缺点：

• 代码耦合性太强，牵一发而动全身，难以维护。
• 大量冗余的代码相互嵌套，代码的可读性变差。

如何解决回调地狱的问题：为了解决回调地狱的问题，ES6中新增了Promise的概念。

2、Promise的基本概念

① Promise是一个构造函数

• 我们可以创建Promise的实例const p = new Promise()
• new出来的Promise实例对象，代表一个异步操作

② Promise.prototype上包含一个.then()方法

• 每一次new Promise()构造函数得到的实例对象
• 都可以通过原型链的方式访问到.then()方法，例如p.then()

③ .then()方法用来预先指定成功和失败的回调函数

• p.then(成功的回调函数,失败的回调函数)
• p.then(result => {},error =>{})
• 调用.then方法时，成功的调用函数时必选的，失败的回调函数是可选的

2.1、基于回调函数按顺序读取文件内容

// 读取文件 1.txt
fs.readFile('./1.txt','utf8',(err1,r1)=>{
	if(err1) return console.log(err1,message)// 读取文件 1 失败
	console.log(r1) // 读取文件 1 成功
// 读取文件 2.txt
	fs.readFile('./2.txt','utf8',(err2,r2)=>{
		if(err2) return console.log(err2,message)// 读取文件 2 失败
		console.log(r2) // 读取文件 2 成功
// 读取文件 3.txt
		fs.readFile('./3.txt','utf8',(err3,r3)=>{
			if(err3) return console.log(err3,message)// 读取文件 3 失败
			console.log(r3) // 读取文件 3 成功
		)}
	)}
})

3、基于then-fs读取文件内容

由于node.js官方提供的fs模块仅支持以回调函数的方式读取内容，不支持Promise的调用方式。因此，需要先运行如下的命令，安装then-fs这个第三方包，从而支持我们基于Promise的方式读取文件的内容：

npm install then-fs

3.1、then-fs的基本使用

调用then-fs提供的readFile()方法，可以异步地读取文件的内容，它的返回值是Promise的实例对象。因此可以调用.then()方法为每个Promise异步操作指定成功和失败之后的回调函数。示例代码如下：

// 基于Promise的方法读取文件
import thenFs from 'then-fs'
// 注意：.then()中的失败回调是可选的，可以被省略
then.Fs.readFile('./1.txt','utf8').then(r1=>{console.log(r1)},err1 => {console.log(err1,message)})
then.Fs.readFile('./2.txt','utf8').then(r2=>{console.log(r2)},err2 => {console.log(err2,message)})
then.Fs.readFile('./3.txt','utf8').then(r3=>{console.log(r3)},err3 => {console.log(err3,message)})

注意：上述的代码无法保证文件的读取顺序，需要做进一步的改进！

3.2、then()方法的特性

如果上一个.then()方法中返回了一个新的Promise实例对象，则可以通过下一个.then()继续进行处理。通过.then()方法的链式调用，就解决了回调地狱的问题。

3.3、基于Promise按顺序读取文件的内容

Promise支持链式调用，从而来解决回调地狱的问题。示例代码如下：

// 1. 返回值是Promise的实例对象
thenFs.readFile('./1.txt','utf8')
// 2. 通过.then为第一个Promise实例指定成功之后的回调函数
	.then((r1)=>{
		consloe.log(r1)
// 3. 在第一个.then中返回一个新的Promise实例对象
		return thenFs.readFile('./1.txt','utf8')
})
// 4. 继续调用.then，为上一个.then的返回值（新的Promise实例）指定成功之后的回调函数
	.then((r2)=>{
		console.log(r2)
// 5. 在第二个.then中在返回一个新的Promise实例对象
		return thenFs.readFile('./2.txt','utf8')
})
// 6. 继续调用.then为上一个.then的返回值(新的Promise实例)指定成功之后的回调函数
	.then((r3)=>{
		console.log(r3)
})

3.4、通过.catch捕获错误

在Promise的链式操作中如果发生了错误，可以使用Promise.prototype.catch方法进行捕获和处理：

// 文件不存在导致读取失败，后面的3个.then都不执行
thenFs.readFile('./noFile.txt','utf8')
	.then((r1)=>{
		consloe.log(r1)
		return thenFs.readFile('./2.txt','utf8')
})
	.then((r2)=>{
		consloe.log(r2)
		return thenFs.readFile('./3.txt','utf8')
})
	.then((r3)=>{
		consloe.log(r3)
})
// 捕获第1行发生的错误，并输出错误的信息
	.catch(err => {
		consloe.log(err.message)
})

3.5、Promise.all()方法

Promise.all()方法会发起并行的Promise异步操作，等所有的异步操作全部结束后才会执行下一步的.then操作（等待机制）。示例代码如下：

// 1. 定义一个数组，存放3个读取文件的一部操作
const promiseArr = [
	thenFs.readFile('./1.txt','utf8'),
	thenFs.readFile('./2.txt','utf8'),
	thenFs.readFile('./3.txt','utf8'),
]
// 2. 将Promise的数组，作为Promise.all()的参数
Promise.all(promiseArr)
// 2.1 所有文件读取成功（等待机制）
	.then(([r1,r2,r3])=>{
		console.log(r1,r2,r3)
})
// 2.2 捕获Promise异步操作中的错误
	.catch(err => {
		console.log(err.message)
})

注意：数组中Promise实例的顺序，就是最终结果的顺序！

3.6、Promise.race()方法

Promise.race()方法会发起并行的Promise异步操作，只要任何一个异步操作完成，就立即执行下一步的.then操作（赛跑机制）。示例代码如下：

// 1. 定义一个数组，存在3个读文件的一部操作
const promiseArr = [
	thenFs.readFile('./1.txt','utf8'),
	thenFs.readFile('./2.txt','utf8'),
	thenFs.readFile('./3.txt','utf8'),
]
// 2. 将Promise的数组，作为Promise.race()的参数
Promise.race(promiseArr)
// 2.1 只要任何一个异步操作完成，就立即执行成功的回调函数（赛跑机制）
	.then(([r1,r2,r3])=>{
		console.log(r1,r2,r3)
})
// 2.2 捕获Promise异步操作中的错误
	.catch(err => {
		console.log(err.message)
})

4、基于Promise封装读文件的方法

方法的封装要求：
① 方法的名称要定义为 getFile
② 方法接收一个形参fpath ，表示要读取的文件的路径
③ 方法的返回值 为Promise实例对象

4.1、getFile方法的基本定义

// 1. 方法的名称为getFile
// 2. 方法接收一个形参fpath，表示读取的文件的路径
function getFile(fpath){
// 3. 方法的返回值为Promise的实例对象
	return new Promise()
}

注意：new Promise()只是创建一个形式上的异步操作。

4.2、创建具体的异步操作

如果想要创建具体的异步操作，则需要再new Promise()构造函数期间，传递一个function函数，将具体的异步操作定义到function函数内部。示例代码如下：

// 1. 方法的名称为getFile
// 2. 方法接收一个形参fpath，表示要读取的文件的路径
function getFile(path){
// 3. 方法的返回值为Promise的实例对象
	return new Promise(function() {
// 4. 下面这行代码，表示这是一个具体的、读文件的异步操作
	fs.readFile(fpath,'utf8',(err,dataStr)=>{ })
	})
}

4.3、获取.then的两个实参

通过.then()指定的成功和失败的回调函数，可以在function的形参中进行接收，示例代码如下：

function getFile(path){
// resolve形参是：调用getFile()方法时，通过.then指定的“成功的”回调函数
// reject 形参是：调用getFile()方法时，通过.then指定的“失败的”回调函数
	return new Promise(function(resolve,reject) {
	fs.readFile(fpath,'utf8',(err,dataStr)=>{ })
	})
}
// getFile方法的调用过程：(成功的回调函数,失败的回调函数)
getFile('./1.txt','utf8').then(resolve,reject)

4.4、调用resolve和reject回调函数

Promise异步操作的结果，可以调用resolve或reject回调函数进行处理。示例代码如下：

function getFile(path){
// resolve是“成功的”回调函数；reject是“失败的”回调函数
	return new Promise(function(resolve,reject) {
		fs.readFile(fpath,'utf8',(err,dataStr)=>{
			if(err) return reject(err) //如果读取失败，则调用“失败的回调函数”
			resolve(dataStr) // 如果读取成功，则调用“成功的回调函数”
		})
	})
}
// getFile方法的调用过程：(成功的回调函数,失败的回调函数)
getFile('./1.txt','utf8').then(resolve,reject)

三、async/await

1、什么是 async/await

async/await是ES8(ECMAScript 2017)引入的新语法，用来简化 Promise 异步操作。在 async/await 出 现之前，开发者只能通过链式 .then()的方式处理 Promise 异步操作。示例代码如下：

thenFs.readFile('./1.txt','utf8')
.then(r1=>{
	console.log(r1)
	return thenFs.readFile('./2.txt','utf8')	
})
.then(r2=>{
	console.log(r2)
	return thenFs.readFile('./3.txt','utf8')	
})
.then(r3=>{
	console.log(r3)	
})

.then 链式调用的优点: 解决了回调地狱的问题
.then 链式调用的缺点: 代码冗余、阅读性差、 不易理解

2. async/await 的基本使用

使用 async/await 简化 Promise 异步操作的示例代码如下:

import thenFs from 'then-fs'
// 按照顺序读取文件1,2,3的内容
async function getAllFile(){
	const r1 = await thenFs.readFile('./1.txt','utf8')
	console.log(r1)
	const r2 = await thenFs.readFile('./2.txt','utf8')
	console.log(r2)
	const r3 = await thenFs.readFile('./3.txt','utf8')
	console.log(r3)
}

getAllFile()

3. async/await 的使用注意事项

① 如果在 function 中使用了 await，则 function 必须被 async 修饰
② 在 async 方法中，第一个 await 之前的代码会同步执行，await 之后的代码会异步执行

console.log('A')
async function getAllFile(){
	console.log('B')
	const r1 = await thenFs.readFile('./1.txt','utf8')
	const r2 = await thenFs.readFile('./2.txt','utf8')
	const r3 = await thenFs.readFile('./3.txt','utf8')
	console.log(r1,r2,r3)
	console.log('D')
}
getAllFile()
console.log('C')

// 最终输出的顺序
A
B
C
111
222
333
D

四、EventLoop

1、JavaScript 是单线程的语言

JavaScript 是一门单线程执行的编程语言。也就是说，同一时间只能做一件事情。

单线程执行任务队列的问题: 如果前一个任务非常耗时，则后续的任务就不得不一直等待，从而导致程序假死的问题。

2、同步任务和异步任务

为了防止某个耗时任务导致程序假死的问题，JavaScript 把待执行的任务分为了两类: 1 同步任务(synchronous)

• 又叫做非耗时任务，指的是在主线程上排队执行的那些任务
• 只有前一个任务执行完毕，才能执行后一个任务 2 异步任务(asynchronous)
• 又叫做耗时任务，异步任务由 JavaScript 委托给宿主环境进行执行
• 当异步任务执行完成后，会通知 JavaScript 主线程执行异步任务的回调函数

3、同步任务和异步任务的执行过程

① 同步任务由 JavaScript 主线程次序执行
② 异步任务委托给宿主环境执行
③ 已完成的异步任务对应的回调函数，会被加入到任务队列中等待执行
④ JavaScript 主线程的执行栈被清空后，会读取任务队列中的回调函数，次序执行
⑤ JavaScript 主线程不断重复上面的第 4 步

4、EventLoop 的基本概念

JavaScript主线程从“任务队列”中读取异步任务的回调函数，放到执行栈中依次执行。这 个过程是循环不断的，所以整个的这种运行机 制又称为EventLoop(事件循环)。

5、结合 EventLoop 分析输出的顺序

import thenFs from 'then-fs'
console.log('A')
thenFs.readFile('./1.txt','utf8').then(dataStr => {
	console.log('B')
})
setTimeout(()=>{
	console.log('C')
},0)
console.log('D')

正确的输出结果:ADCB。其中:

• A 和 D 属于同步任务。会根据代码的先后顺序依次被执行
• C 和 B 属于异步任务。它们的回调函数会被加入到任务队列中，等待主线程空闲时再执行

五、宏任务和微任务

1、什么是宏任务和微任务

JavaScript 把异步任务又做了进一步的划分，异步任务又分为两类，分别是:
① 宏任务(macrotask)

• 异步 Ajax 请求
• setTimeout、setInterval
• 文件操作
• 其它宏任务

②微任务(microtask)

• Promise.then、.catch 和 .finally
• process.nextTick
• 其它微任务

2、宏任务和微任务的执行顺序

每一个宏任务执行完之后，都会检查是否存在待执行的微任务， 如果有，则执行完所有微任务之后，再继续执行下一个宏任务。

3、去银行办业务的场景

① 小云和小腾去银行办业务。首先，需要取号之后进行排队
宏任务队列
② 假设当前银行网点只有一个柜员，小云在办理存款业务时，小腾只能等待
单线程，宏任务按次序执行
③ 小云办完存款业务后，柜员询问他是否还想办理其它业务?
当前宏任务执行完，检查是否有微任务
④ 小云告诉柜员:想要买理财产品、再办个信用卡、最后再兑换点马年纪念币?
执行微任务，后续宏任务被推迟
⑤ 小云离开柜台后，柜员开始为小腾办理业务
所有微任务执行完毕，开始执行下一个宏任务

4、分析以下代码输出的顺序

setTimeout(function(){
	console.log('1')
})
new Promise(function(resole){
	console.log('2')
	resolve()
}).then(function(){
	console.log('3')
})
console.log('4')

正确的输出顺序是:2431
分析:
① 先执行所有的同步任务

• 执行第6行、第12行代码

② 再执行微任务

• 执行第 9 行代码

③ 再执行下一个宏任务

• 执行第 2 行代码

六、API接口案例

1、案例需求

基于 MySQL 数据库 + Express 对外提供用户列表的 API 接口服务。用到的技术点如下: ⚫ 第三方包 express 和 mysql2

• ES6 模块化
• Promise
• async/await

2、主要的实现步骤

① 搭建项目的基本结构
② 创建基本的服务器
③ 创建 db 数据库操作模块
④ 创建 user_ctrl 业务模块
⑤ 创建 user_router 路由模块

3、搭建项目的基本结构

① 启用 ES6 模块化支持

• 在 package.json 中声明 “type”: “module”

② 安装第三方依赖包

• 运行 npm install express@4.17.1 mysql2@2.2.5

4、创建基本的服务器

// 使用ES6的默认导入语法
import express from 'express'
const app = express()

app.listen(80,()=>{
	console.log('Server running at http://127.0.0.1')
})

5、创建 db 数据库操作模块

import mysql from 'mysql2'
const pool = mysql.createPool({
	host:'127.0.0.1',
	port:3306,
	database:'my_db_01', // 请填写操作的数据库的名称
	user:'root', // 请填写登录数据库的用户名
	password:'' // 请填写登录数据库的密码
})
// 默认导出一个支持Promise API的pool
export default pool.promise()

6、创建 user_ctrl 模块

import db from '../db/index.js'
// 获取用户的列表数据
export async function getAllUser(req,res){
	// db.query()函数的返回值是Promise的实例对象。因此，可以使用async/await进行简化
	const [rows] = await db.query('Select id,user,nickname from ev_users')
	res.send({
		status:0,
		message:'获取用户列表数据成功',
		data:rows,
	})
}

7. 创建 user_router 模块

import express from 'express'
// 从user_ctrl.js模块中按需导入getAllUser函数
import {getAllUser} from './controller/user_ctrl.js'
// 创建路由对象
const router = new express.Router()
// 挂载路由规则
router.get('user',getAllUser)
// 使用ES6的默认导出语法，将路由对象共享出去
export default router

8. 导入并挂载路由模块

import express from 'express'
// 1.使用默认导入语法，导入路由对象
import userRouter from './router/user_router.js'
const app = express()

// 2.挂载用户路由模块
app.use('/api',userRouter)
app.listen(80,()=>{
	console.log('Server running at http://127.0.0.1')
})

9. 使用 try…catch 捕获异常

export async function getAllUser(req,res){
// 使用try...catch捕获Promise异步任务中产生的异常错误，并在catch块中进行处理
try{
	// ev_user表中没有xxx字段，所以此SQL语句会”执行异常“
	const [rows] = await db,query('Select id,user,nickname from ev_users')
	res.send({status:0,message:'获取用户列表数据成功!',data:rows})
}catch(c){
	res.send({status:1,message:'获取用户列表数据失败!',desc:e.message})
	}
}

总结

① 能够知道如何使用 ES6 的模块化语法

• 默认导出与默认导入、按需导出与按需导入

② 能够知道如何使用 Promise 解决回调地狱问题

• promise.then()、promise.catch()

③ 能够使用async/await简化 Promise 的调用

• 方法中用到了 await，则方法需要被 async 修饰

④ 能够说出什么是 EventLoop

• EventLoop 示意图

⑤ 能够说出宏任务和微任务的执行顺序

• 在执行下一个宏任务之前，先检查是否有待执行的微任务