谁说forEach不支持异步代码,只是你拿不到异步结果而已

在前面探讨 forEach 中异步请求后端接口时,很多人都知道 forEach 中 async/await 实际是无效的,很多文章也说:forEach 不支持异步,forEach 只能同步运行代码,forEach 会忽略 await 直接进行下一次循环…

当时我的理解也是这样的,后面一细想好像不对,直接上我前面一篇文章用到的示例代码:

async function getData() {
    const list = await $getListData()

    // 遍历请求
    list.forEach(async (item) => {
        const res = await $getExtraInfo({
            id: item.id
        })
        item.extraInfo = res.extraInfo
    })

    // 打印下最终处理过的额外数据
    console.log(list)
}

上面 $getListData、$getExtraInfo 都是 promise 异步方法,按照上面说的 forEach 会直接忽略掉 await,那么循环体内部拿到的 res 就应该是 undefined,后面的 res.extraInfo 应该报错才对,但是实际上代码并没有报错,说明 await 是有效的,内部的异步代码也是可以正常运行的,所以 forEach 肯定是支持异步代码的。

手写版 forEach

先从自己实现的简版 forEach 看起:

Array.prototype.customForEach = function (callback) {
  for (let i = 0; i < this.length; i++) {
    callback(this[i], i, this)
  }
}

里面会为数组的每个元素执行一下回调函数,实际拿几组数组测试和正宗的 forEach 方法效果也一样。可能很多人还是会有疑问你自己实现这到底靠不靠谱,不瞒你说我也有这样的疑问。

MDN 上关于 forEach 的说明

先去 MDN 上搜一下 forEach,里面的大部分内容只是使用层面的文档,不过里面有提到:“forEach() 期望的是一个同步函数,它不会等待 Promise 兑现。在使用 Promise(或异步函数)作为 forEach 回调时,请确保你意识到这一点可能带来的影响”。

ECMAScript 中 forEach 规范

继续去往 javascript 底层探究,我们都知道执行 js 代码是需要依靠 js 引擎,去将我们写的代码解释翻译成计算机能理解的机器码才能执行的,所有 js 引擎都需要参照 ECMAScript 规范来具体实现,所以这里我们先去看下 ECMAScript 上关于 forEach 的标准规范:
在这里插入图片描述

谷歌 V8 的 forEach 实现

常见的 js 引擎有:谷歌的 V8、火狐 FireFox 的 SpiderMonkey、苹果 Safari 的 JavaScriptCore、微软 Edge 的 ChakraCore…后台都很硬,这里我们就选其中最厉害的谷歌浏览器和 nodejs 依赖的 V8 引擎,V8 中对于 forEach 实现的主要源码:

transitioning macro FastArrayForEach(implicit context: Context)(
    o: JSReceiver, len: Number, callbackfn: Callable, thisArg: JSAny): JSAny
    labels Bailout(Smi) {
  let k: Smi = 0;
  const smiLen = Cast<Smi>(len) otherwise goto Bailout(k);
  const fastO = Cast<FastJSArray>(o) otherwise goto Bailout(k);
  let fastOW = NewFastJSArrayWitness(fastO);
  // Build a fast loop over the smi array.
  for (; k < smiLen; k++) {
    fastOW.Recheck() otherwise goto Bailout(k);
    // Ensure that we haven't walked beyond a possibly updated length.
    if (k >= fastOW.Get().length) goto Bailout(k);
    const value: JSAny = fastOW.LoadElementNoHole(k)
        otherwise continue;
    Call(context, callbackfn, thisArg, value, k, fastOW.Get());
  }
  return Undefined;
}

源码是 .tq 文件,这是 V8 团队开发的一个叫 Torque 的语言,语法类似 TypeScript,所以对于前端程序员上面的代码大概也能看懂,想要了解详细的 Torque 语法,可以直接去 V8 的官网上查看。

从上面的源码可以看到 forEach 实际还是依赖的 for 循环,没有返回值所以最后 return 的一个 Undefined。看完源码是不是发现咱上面的手写版也大差不差,只不过 V8 里实现了更多细节的处理。

结论:forEach 支持异步代码

最后的结论就是:forEach 其实是支持异步的,循环时并不是会直接忽略掉 await,但是因为 forEach 没有返回值,所以我们在外部没有办法拿到每次回调执行过后的异步 promise,也就没有办法在后续的代码中去处理或者获取异步结果了,改造一下最初的示例代码:

async function getData() {
    const list = await $getListData()

    // 遍历请求
    list.forEach(async (item) => {
        const res = await $getExtraInfo({
            id: item.id
        })
        item.extraInfo = res.extraInfo
    })

    // 打印下最终处理过的额外数据
    console.log(list)
    setTimeout(() => {
        console.log(list)
    }, 1000 * 10)
}

你会发现 10 秒后定时器中是可以按照预期打印出我们想要的结果的,所以异步代码是生效了的,只不过在同步代码中我们没有办法获取到循环体内部的异步状态。

如果还是不能理解,我们对比下 map 方法,map 和 forEach 很类似,但是 map 是有返回值的,每次遍历结束之后我们是可以直接 return 一个值,后续我们就可以接收到这个返回值。这也是为什么很多文章中改写 forEach 异步操作时,使用 map 然后借助 Promise.all 来等待所有异步操作完成后,再进行下面的逻辑来实现同步的效果。

参考文档

  • MDN forEach 文档:https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/JavaScript/Reference/Global_Objects/Array/forEach
  • ECMAScript 中 forEach 规范:https://tc39.es/ecma262/#sec-array.prototype.foreach
  • 谷歌 V8 中 forEach 源码:https://chromium.googlesource.com/v8/v8.git/+/refs/heads/9.0-lkgr/src/builtins/array-foreach.tq#70
  • 谷歌 V8 中 map 源码:https://chromium.googlesource.com/v8/v8.git/+/refs/heads/9.0-lkgr/src/builtins/array-map.tq#192
  • 谷歌 V8 官网:https://v8.dev
  • 谷歌 V8 源码:https://github.com/v8/v8

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