【TypeScript】异步编程

宏辉2024-10-05 8:43

文章目录

  • 异步编程
    • [1. TypeScript 中的异步编程](#1. TypeScript 中的异步编程)
    • [2. 在 TypeScript 中使用 Vite 和 FastAPI](#2. 在 TypeScript 中使用 Vite 和 FastAPI)
      • [2.1 安装 Node.js](#2.1 安装 Node.js)
      • [2.2 创建 Vue 3 + TypeScript 项目](#2.2 创建 Vue 3 + TypeScript 项目)
      • [2.3 安装依赖](#2.3 安装依赖)
      • [2.4 启动开发服务器](#2.4 启动开发服务器)
      • [2.5 单文件组件](#2.5 单文件组件)
        • [HelloWorld.vue 示例](#HelloWorld.vue 示例)
      • [2.6 FastAPI 后端](#2.6 FastAPI 后端)
        • [安装 FastAPI](#安装 FastAPI)
        • [交互式 API 文档](#交互式 API 文档)
      • [2.7 发起 POST 请求](#2.7 发起 POST 请求)
        • [修改后的 HelloWorld.vue](#修改后的 HelloWorld.vue)
        • [更新后的 FastAPI 后端](#更新后的 FastAPI 后端)
      • [2.8 测试](#2.8 测试)
    • [3. 封装 Axios 的必要性与实现](#3. 封装 Axios 的必要性与实现)
      • [3.1 为什么要封装 Axios](#3.1 为什么要封装 Axios)
      • [3.2 Axios 类型声明](#3.2 Axios 类型声明)
        • [封装 Axios 实例](#封装 Axios 实例)
      • [3.3 创建 API 管理文件](#3.3 创建 API 管理文件)
        • [type.ts 示例](#type.ts 示例)
        • [api.ts 示例](#api.ts 示例)
      • [3.5 在组件中使用 API](#3.5 在组件中使用 API)
        • [使用方式一：顶层 `await`](#使用方式一：顶层 await)
        • [使用方式二：函数内 `async/await`](#使用方式二：函数内 async/await)
    • 学习总结

异步编程

1. TypeScript 中的异步编程

在 TypeScript 中，异步编程通常通过 async 和 await 关键字来实现，这使得处理异步操作更加优雅和直观。这些特性是基于 ES2017（ES8）标准的，允许我们编写可读性更强的异步代码。

1.1 基本用法

简单的异步函数

首先，我们定义一个简单的异步函数，它返回一个 Promise 对象：

typescript 复制代码 
async function greet(): Promise<string> {
    return Promise.resolve("Hello, async world!");
}

async function execute() {
    const message = await greet();
    console.log(message); // 输出: Hello, async world!
}

execute();

在这个例子中，greet 函数是异步的，返回一个 Promise。execute 函数使用 await 来获取 greet 函数的结果。

异步操作与延迟

我们可以模拟一个延迟操作，例如从服务器获取数据：

typescript 复制代码 
async function fetchData(): Promise<number> {
    return new Promise((resolve) => {
        setTimeout(() => resolve(42), 500); // 500 毫秒后返回 42
    });
}

async function run() {
    const data = await fetchData();
    console.log(data); // 输出: 42
}

run();

这里的 fetchData 函数在 500 毫秒后解决，并返回一个数字。

并行执行多个异步操作

我们可以并行执行多个异步函数，使用 Promise.all：

typescript 复制代码 
async function fetchFirstValue(): Promise<number> {
    return new Promise((resolve) => {
        setTimeout(() => resolve(10), 1000);
    });
}

async function fetchSecondValue(): Promise<number> {
    return new Promise((resolve) => {
        setTimeout(() => resolve(20), 1000);
    });
}

async function execute() {
    const [first, second] = await Promise.all([fetchFirstValue(), fetchSecondValue()]);
    console.log(first + second); // 输出: 30
}

execute();

在这个示例中，两个异步操作同时执行，最后将它们的结果相加。

处理错误

可以通过 try...catch 块来捕获异步函数中的错误：

typescript 复制代码 
async function faultyOperation(): Promise<number> {
    throw new Error("An error occurred");
}

async function run() {
    try {
        const result = await faultyOperation();
    } catch (error) {
        console.error(error.message); // 输出: An error occurred
    }
}

run();

这里，faultyOperation 函数抛出一个错误，我们在 run 函数中捕获并处理它。

使用 Promise.all 处理多个异步操作的错误

如果多个异步操作中有一个失败，可以使用 Promise.all 来处理：

typescript 复制代码 
async function failOperation(): Promise<number> {
    return new Promise((_, reject) => {
        setTimeout(() => reject('Operation failed'), 300);
    });
}

async function successOperation(): Promise<number> {
    return new Promise((resolve) => {
        setTimeout(() => resolve(25), 300);
    });
}

async function run() {
    try {
        const [result1, result2] = await Promise.all([failOperation(), successOperation()]);
        console.log(result1 + result2);
    } catch (error) {
        console.error(error); // 输出: Operation failed
    }
}

run();

在这个示例中，failOperation 将会拒绝，而 Promise.all 会立即捕获这个拒绝，并在 run 函数中处理。

2. 在 TypeScript 中使用 Vite 和 FastAPI

2.1 安装 Node.js

确保你已经安装了 Node.js（推荐使用最新的稳定版）。然后在命令行中运行以下命令来全局安装 Vite：

bash 复制代码 
npm install -g create-vite

2.2 创建 Vue 3 + TypeScript 项目

使用 Vite 创建一个新的 Vue 3 + TypeScript 项目，运行以下命令并替换 vue3ts 为你的项目名称：

bash 复制代码 
create-vite vue3ts --template vue-ts

2.3 安装依赖

进入项目目录并安装依赖：

bash 复制代码 
cd vue3ts
npm install

2.4 启动开发服务器

启动开发服务器：

bash 复制代码 
npm run dev

在浏览器中输入 http://localhost:5173/，如果能看到页面，则说明环境搭建成功。

2.5 单文件组件

打开文件 src/components/HelloWorld.vue，我们将开始修改这个单文件组件。

HelloWorld.vue 示例
html 复制代码 
<template>
    <button @click="get_query()">发起GET请求</button>
</template>

<script setup lang='ts'>
import axios from 'axios';

interface TestData {
    message: string;
}

const get_query = () => {
    // 发起 GET 请求
    axios.get<TestData>('http://127.0.0.1:8009/')
        .then(response => {
            const testData: TestData = response.data;
            console.log(testData.message);
        })
        .catch(error => {
            console.error(error);
        });
}
</script>

2.6 FastAPI 后端

确保你使用 Python 3.8 以上版本（推荐 Python 3.10.5）。检查 Python 版本：

python 复制代码 
import sys
print(sys.version)
安装 FastAPI

安装 FastAPI：

bash 复制代码 
pip install fastapi -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

FastAPI 会自动安装 Uvicorn。创建一个 test.py 文件并粘贴以下代码：

python 复制代码 
import uvicorn
from fastapi import FastAPI
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware

app = FastAPI()
app.add_middleware(
    CORSMiddleware,
    allow_origins=["*"],
    allow_credentials=False,
    allow_methods=["*"],
    allow_headers=["*"]
)

@app.get("/")
async def root():
    return {"message": "Hello World"}

if __name__ == '__main__':
    uvicorn.run(app, host='0.0.0.0', port=8009)

在 test.py 所在目录打开终端，运行：

bash 复制代码 
python test.py

访问地址为 http://127.0.0.1:8009/，你将看到如下 JSON 响应：

json 复制代码 
{"message": "Hello World"}
交互式 API 文档

在浏览器中输入 http://127.0.0.1:8009/docs，查看自动生成的交互式 API 文档。

2.7 发起 POST 请求

修改 HelloWorld.vue，实现 POST 请求的功能。

修改后的 HelloWorld.vue
html 复制代码 
<template>
    <button @click="get_query()">发起POST请求</button>
</template>

<script setup lang='ts'>
import axios from 'axios';

interface TestData {
    item_id: string;
    name: string;
}

const get_query = () => {
    // 发起 POST 请求
    axios.post<TestData>('http://127.0.0.1:8009/items/', { item_id: "5", name: "hello" })
        .then(response => {
            const testData: TestData = response.data;
            console.log(testData.item_id);
            console.log(testData.name);
        })
        .catch(error => {
            console.error(error);
        });
}
</script>
更新后的 FastAPI 后端
python 复制代码 
from fastapi import Body, FastAPI
from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware
from typing import Annotated

app = FastAPI()
app.add_middleware(
    CORSMiddleware,
    allow_origins=["*"],
    allow_credentials=False,
    allow_methods=["*"],
    allow_headers=["*"]
)

@app.post("/items/")
async def read_item(item_id: Annotated[int, Body()], name: Annotated[str, Body()]):
    return {"item_id": item_id, "name": name}

2.8 测试

按 F12 打开浏览器控制台，点击按钮后，控制台将看到输出：

5
hello

这样，你的前端与后端交互已成功实现。

3. 封装 Axios 的必要性与实现

3.1 为什么要封装 Axios

封装 Axios 主要是为了利用 TypeScript 的优势，确保类型检查和语法提示，从而提高代码的安全性和便捷性。具体而言，封装的好处包括：

  1. 统一处理请求头：通过创建 Axios 实例，可以集中管理请求头，避免每次请求都重复设置。

  2. 接口统一管理：将所有接口集中管理，使代码更清晰，易于维护，避免重复的代码。

  3. 避免回调地狱 ：使用 async/await 语法，提高代码的可读性，避免嵌套的 .then() 结构。

3.2 Axios 类型声明

Axios 提供了完备的类型声明，允许我们在 TypeScript 中准确地定义请求和响应的数据类型。核心方法如 request、get 和 post 都支持泛型，从而使得我们可以指定响应数据的类型。

封装 Axios 实例

在 src 文件夹下创建一个 request 文件夹，并添加 base.ts 文件：

typescript 复制代码 
import axios from 'axios';

// 创建 axios 实例
const instance = axios.create({
    baseURL: '', // 请求地址前缀
    timeout: 80000, // 请求超时时间
    withCredentials: true, // 异步请求携带 cookie
});

// 请求拦截器
instance.interceptors.request.use(
    config => {
        // 可在此添加 token
        return config;
    },
    error => Promise.reject(error)
);

// 响应拦截器
instance.interceptors.response.use(
    response => response.data,
    error => {
        if (error.response.status === 401) {
            localStorage.removeItem("x-auth-token");
            // 可在此跳转登录页
        }
        return Promise.reject(error);
    }
);

export default instance;

3.3 创建 API 管理文件

在 request 文件夹下，为不同模块创建文件夹，比如 user，并添加 type.ts 和 api.ts 文件。

type.ts 示例
typescript 复制代码 
export interface ReqLogin {
    username: string;
    password: string;
}

export interface ProData {
    projects?: string;
    detail?: { code: number; message: string; data: string };
}

export interface ItypeAPI {
    id: number;
    username: string;
    email: string;
    token: string;
}
api.ts 示例
typescript 复制代码 
import instance from "../base";
import { ReqLogin, ProData, ItypeAPI } from "./type";

const headers = { "content-type": "application/x-www-form-urlencoded" };

// 登录请求
export const loginAPI = (data: ReqLogin): Promise<ItypeAPI> =>
    instance.post("/v1/users/token", data, { headers });

export const checkAPI = (): Promise<ProData> =>
    instance.get("/v1/users/pro", { headers });

3.5 在组件中使用 API

使用方式一：顶层 await
html 复制代码 
<script setup lang="ts">
import { checkAPI } from "../../request/api";

let res = await checkAPI();
console.log(res);
</script>
使用方式二：函数内 async/await
html 复制代码 
<script setup lang="ts">
import { loginAPI } from '../request/user/api';

const data = { username: "mockuser", password: "123456" };

const get_query = async () => {
    let res = await loginAPI(data);
    console.log(res);
};
</script>

通过这样的封装，可以有效地提升代码的可读性和维护性，同时利用 TypeScript 提供的强类型检查，确保数据的安全性。

学习总结

使用 async 和 await，我们可以以一种更简洁和可读的方式编写异步代码。通过捕获错误和并行处理多个操作，我们可以确保代码的稳定性和可靠性。

最后一章居然讲解了axiso的源码，我哭死。本人亦因此开启了阅读前端框架源码的习惯。通过封装axiso，可以有效地提升代码的可读性和维护性，同时利用 TypeScript 提供的强类型检查，确保数据的安全性。

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