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More than React(五)异步编程真的好吗?

| 作者 杨博 关注 1 他的粉丝 发布于 2017年1月26日. 估计阅读时间: 22 分钟 | ArchSummit社交架构图谱:Facebook、Snapchat、Tumblr等背后的核心技术

More than React系列的上一篇文章《HTML也可以编译?》介绍了 Binding.scala 如何在渲染 HTML 时静态检查语法错误和语义错误,从而避免 bug ,写出更健壮的代码。本篇文章将讨论Binding.scala和其他前端框架如何向服务器发送请求并在页面显示。

在过去的前端开发中,向服务器请求数据需要使用异步编程技术。异步编程的概念很简单,指在进行 I/O 操作时,不阻塞当前执行流,而通过回调函数处理 I/O 的结果。不幸的是,这个概念虽然简单,但用起来很麻烦,如果错用会导致 bug 丛生,就算小心翼翼的处理各种异步事件,也会导致程序变得复杂、更难维护。

Binding.scala 可以用 I/O 状态的绑定代替异步编程,从而让程序又简单又好读,对业务人员也更友好。

我将以一个从 Github 加载头像的 DEMO 页面为例,说明为什么异步编程会导致代码变复杂,以及 Binding.scala 如何解决这个问题。

一、DEMO 功能需求

作为 DEMO 使用者,打开页面后会看到一个文本框。

在文本框中输入任意 Github 用户名,在文本框下方就会显示用户名对应的头像,如下图所示。

要想实现这个需求,可以用 Github API 发送获取用户信息的 HTTPS 请求。

发送请求并渲染头像的完整流程的验收标准如下:

  • 如果用户名为空,显示“请输入用户名”的提示文字;
  • 如果用户名非空,发起 Github API,并根据 API 结果显示不同的内容:

    • 如果尚未加载完,显示“正在加载”的提示信息;
    • 如果成功加载,把回应解析成 JSON,从中提取头像 URL 并显示;
    • 如果加载时出错,显示错误信息。

二、异步编程和 MVVM

过去,我们在前端开发中,会用异步编程来发送请求、获取数据。比如 ECMAScript 2015 的 Promise 和 HTML 5 的 fetch API。

而要想把这些数据渲染到网页上,我们过去的做法是用 MVVM 框架。在获取数据的过程中持续修改 View Model ,然后编写 View 把 View Model 渲染到页面上。这样一来,页面上就可以反映出加载过程的动态信息了。比如,ReactJS 的 state 就是 View Model,而 render 则是 View ,负责把 View Model 渲染到页面上。

用 ReactJS 和 Promise 的实现如下:

class Page extends React.Component {
  state = {
    githubUserName: null,
    isLoading: false,
    error: null,
    avatarUrl: null,
  };
  currentPromise = null;
  sendRequest(githubUserName) {
    const currentPromise = fetch(`https://api.github.com/users/${githubUserName}`);
    this.currentPromise = currentPromise;
    currentPromise.then(response => {
      if (this.currentPromise != currentPromise) {
        return;
      }
      if (response.status >= 200 && response.status < 300) {
        return response.json();
      } else {
        this.currentPromise = null;
        this.setState({
          isLoading: false,
          error: response.statusText
        });
      }
    }).then(json => {
      if (this.currentPromise != currentPromise) {
        return;
      }
      this.currentPromise = null;
      this.setState({
        isLoading: false,
        avatarUrl: json.avatar_url,
        error: null
      });
    }).catch(error => {
      if (this.currentPromise != currentPromise) {
        return;
      }
      this.currentPromise = null;
      this.setState({
        isLoading: false,
        error: error,
        avatarUrl: null
      });
    });
    this.setState({
      githubUserName: githubUserName,
      isLoading: true,
      error: null,
      avatarUrl: null
    });
  }
  changeHandler = event => {
    const githubUserName = event.currentTarget.value;
    if (githubUserName) {
      this.sendRequest(githubUserName);
    } else {
      this.setState({
        githubUserName: githubUserName,
        isLoading: false,
        error: null,
        avatarUrl: null
      });
    }
  };
  render() {
    return (
      <div>
        <input type="text" onChange={this.changeHandler}/>
        <hr/>
        <div>
          {
            (() => {
              if (this.state.githubUserName) {
                if (this.state.isLoading) {
                  return <div>{`Loading the avatar for ${this.state.githubUserName}`}</div>
                } else {
                  const error = this.state.error;
                  if (error) {
                    return <div>{error.toString()}</div>;
                  } else {
                    return <img src={this.state.avatarUrl}/>;
                  }
                }
              } else {
                return <div>Please input your Github user name</div>;
              }
            })()
          }
        </div>
      </div>
    );
  }
}

一共用了 100 行代码。

由于整套流程由若干个闭包构成,设置、访问状态的代码五零四散,所以调试起来很麻烦,我花了两个晚上才调通这 100 行代码。

三、Binding.scala

现在我们有了 Binding.scala ,由于 Binding.scala 支持自动远程数据绑定,可以这样写:

@dom def render = {
  val githubUserName = Var("")
  def inputHandler = { event: Event => githubUserName := event.currentTarget.asInstanceOf[Input].value }
  <div>
    <input type="text" oninput={ inputHandler }/>
    <hr/>
    {
      val name = githubUserName.bind
      if (name == "") {
        <div>Please input your Github user name</div>
      } else {
        val githubResult = FutureBinding(Ajax.get(s"https://api.github.com/users/${name}"))
        githubResult.bind match {
          case None =>
            <div>Loading the avatar for { name }</div>
          case Some(Success(response)) =>
            val json = JSON.parse(response.responseText)
            <img src={ json.avatar_url.toString }/>
          case Some(Failure(exception)) =>
            <div>{ exception.toString }</div>
        }
      }
    }
  </div>
}

一共 25 行代码。

完整的 DEMO 请访问 ScalaFiddle

之所以这么简单,是因为 Binding.scala 可以用 FutureBinding 把 API 请求当成普通的绑定表达式使用,表示 API 请求的当前状态。

每个 FutureBinding 的状态有三种可能,None表示操作正在进行,Some(Success(...))表示操作成功,Some(Failure(...))表示操作失败。

还记得绑定表达式的 .bind 吗?它表示“each time it changes”。
由于 FutureBinding 也是 Binding 的子类型,所以我们就可以利用 .bind ,表达出“每当远端数据的状态改变”的语义。

结果就是,用 Binding.scala 时,我们编写的每一行代码都可以对应验收标准中的一句话,描述着业务规格,而非“异步流程”这样的技术细节。

让我们回顾一下验收标准,看看和源代码是怎么一一对应的:

  • 如果用户名为空,显示“请输入用户名”的提示文字;
if (name == "") {
<div>Please input your Github user name</div>
  • 如果用户名非空,发起 Github API,并根据 API 结果显示不同的内容:
} else {
val githubResult = FutureBinding(Ajax.get(s"https://api.github.com/users/${name}"))
githubResult.bind match {
  • 如果尚未加载完,显示“正在加载”的提示信息;
case None =>
  <div>Loading the avatar for { name }</div>
  • 如果成功加载,把回应解析成 JSON,从中提取头像 URL 并显示;
case Some(Success(response)) =>
  val json = JSON.parse(response.responseText)
  <img src={ json.avatar_url.toString }/>
  • 如果加载时出错,显示错误信息。
case Some(Failure(exception)) => // 如果加载时出错,
  <div>{ exception.toString }</div> // 显示错误信息。

四、结论

本文对比了 ECMAScript 2015 的异步编程和 Binding.scala 的 FutureBinding 两种通信技术。Binding.scala 概念更少,功能更强,对业务更为友好。

技术栈 ReactJS + Promise + fetch Binding.scala
编程范式 MVVM + 异步编程 远程数据绑定
如何管理数据加载流程 程序员手动编写异步编程代码 自动处理
能不能用代码直接描述验收标准 不能
从RESTful API加载数据并显示所需代码行数 100行 25行

这五篇文章介绍了用 ReactJS 实现复杂交互的前端项目的几个难点,以及 Binding.scala 如何解决这些难点,包括:

  • 复用性
  • 性能和精确性
  • HTML模板
  • 异步编程

除了上述四个方面以外,ReactJS 的状态管理也是老大难问题,如果引入 Redux 或者 react-router 这样的第三方库来处理状态,会导致架构变复杂,分层变多,代码绕来绕去。而Binding.scala 可以用和页面渲染一样的数据绑定机制描述复杂的状态,不需要任何第三方库,就能提供服务器通信、状态管理和网址分发的功能。

如果你正参与复杂的前端项目,使用ReactJS或其他开发框架时,感到痛苦不堪,你可以用Binding.scala一举解决这些问题。Binding.scala快速上手指南中包含了从零开始创建Binding.scala项目的每一步骤。

五、后记

Everybody’s Got to Learn How to Code
——奥巴马

编程语言是人和电脑对话的语言。对掌握编程语言的人来说,电脑就是他们大脑的延伸,也是他们身体的一部分。所以,不会编程的人就像是失去翅膀的天使。

电脑程序是很神奇的存在,它可以运行,会看、会听、会说话,就像生命一样。会编程的人就像在创造生命一样,干的是上帝的工作。

我有一个梦想,梦想编程可以像说话、写字一样的基础技能,被每个人都掌握。

如果网页设计师掌握Binding.scala,他们不再需要找工程师实现他们的设计,而只需要在自己的设计稿原型上增加魔法符号.bind,就能创造出会动的网页。

如果QA、BA或产品经理掌握Binding.scala,他们写下验收标准后,不再需要检查程序员干的活对不对,而可以把验收标准自动变成可以运转的功能。

我努力在Binding.scala的设计中消除不必要的技术细节,让人使用Binding.scala时,只需要关注他想传递给电脑的信息。

Binding.scala是我朝着梦想迈进的小小产物。我希望它不光是前端工程师手中的利器,也能成为普通人迈入编程殿堂的踏脚石。

六、相关链接

七、More than React 系列文章

《More than React(一)为什么ReactJS不适合复杂交互的前端项目?》

《More than React(二)组件对复用性有害?》

《More than React(三)虚拟DOM已死?》

《More than React(四)HTML也可以静态编译?》

《More than React(五)异步编程真的好吗?》

作者简介

杨博是 Haxe 和 Scala 社区的活跃贡献者,发起和维护的开源项目包括 protoc-gen-as3Stateless Futurehaxe-continuationFastringEachMicrobuilderBinding.scala 。杨博曾在网易任主程序和项目经理,开发过多款游戏。现在ThoughtWorks任Lead Consultant,为客户提供移动、互联网、大数据、人工智能和深度学习领域的解决方案。


感谢张凯峰对本文的策划,韩婷对本文的审校。

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