More than React（五）异步编程是一种糟糕的编程模型？

前端 binding.scala async scala.js 异步

《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。

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。

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。

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。

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。

• }
  }

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。

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。

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。

相关链接

• Binding.scala 项目主页
• Binding.scala • TodoMVC 项目主页
• Binding.scala • TodoMVC DEMO
• Binding.scala • TodoMVC 以外的其他 DEMO
• JavaScript 到 Scala.js 移植指南
• Scala.js 项目主页
• Scala API 参考文档
• Scala.js API 参考文档
• Scala.js DOM API 参考文档
• Binding.scala快速上手指南
• Binding.scala API参考文档
• Binding.scala 的 Gitter 聊天室