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2019 iT 邦幫忙鐵人賽
DAY 11
1
Software Development

用js成為老闆心中的全端工程師系列 第 11 篇

Day 11 - 一周目- 開始玩轉前端(二)

2019鐵人賽 xmlhttprequest fetch() 非同步函數 asynchronous function
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編修

2018/12/13 setState() 是非同步更新 state

this.setState({
    name: data.name,
});

需要改成

this.setState(() => ({
    name: data.name,
}));

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回憶

昨天介紹了 React 和完成用 create-react-app 建立了第一個 React app

目標

  1. 發出一個非同步 request
  2. 串接後端

在開始前，我們先來談談「非同步」

非同步函數是什麼？

來看看一個同步的例子：

  1. 打開 hello-react，在 public 資料夾建立一個檔案 ayncRequest.html：內容如下 
    <!-- ayncRequest.html -->
<html>
<body>
  <div>before script</div>
  <script type="text/javascript">
    console.log('hi'); // 在 Console 印出 "hi"
  </script>
  <div>after script</div>
</body>
</html>
  2. 執行 npm run start
  3. 開啟Chrome 再開 devTools，並選擇 Console 頁籤，打開 http://localhost:3000/ayncRequest.html 剛剛的頁面
    會看到以下的結果
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371494ocoQPrv.png
    console.log() 會印出訊息在 Console 中

瀏覽器頁面渲染到一半，一看到 <script/> 就會立刻執行裡面的 javascript，也就是說 console.log() 立刻被執行

對於頁面渲染，console.log() 是同步地被執行。

試試看：你可以用 debug 模式証實它真的有停在那裡。若不會操作，可以看 Day 10- 一周目- 開始玩轉前端(一)
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371KB8Yt5NcpJ.png
https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371yAllF58bEU.png

一個非同步的例子：

修改 ayncRequest.html 加入 setTimeout()

<!-- ayncRequest.html -->
<html>
<body>
  <div>before script</div>
  <script type="text/javascript">
    console.log('hi'); // 在 Console 印出 "hi"
    setTimeout(() => {
        console.log('time up'); // 兩秒後印出 "time up"
    }, 2000);
  </script>
  <div>after script</div>
</body>
</html>

再次刷新頁面
async function
我們發現瀏覽器頁面渲染完後，等二秒後才會執行 console.log('time up')。

瀏覽器在執行渲染時， 下面的箭頭函

() => {
  console.log('time up'); // 兩秒後印出 "time up"
}

被 setTimeout() 存在某個地方後，頁面渲染結束後(看到 before script / after script)，等個兩秒，箭頭函數才被執行。此時的箭頭函數叫 callback function。

對於頁面渲染，console.log() 是非同步地被執行。因為箭頭函數的執行不是透過「頁面渲染」執行的。

下面的專案很有趣 loupe by Philip Roberts，可以看到瀏覽器非同步執行過程。

所以…結論是？

很有趣的是，我找不到有人給出非同步函數正式定義，因為非同步函數無法單獨定義，它是由行為所導致結果，如：「頁面渲染」因為 setTimeout()導致「頁面渲染」是非同步的執行(見：Node.js Asynchronous Function Definition Ask Question)。

本節最後，我說說我對非同步函數的看法是：

當一函數無法立刻得到執行函數的目地，就是非同步函數。一般利用 callback function 回傳結果。

所以未來看到一個函數參數有定義 callback function 大部分都是非同步函數。

以後在二周目我們將會看到如何做出非同步執行的函數：

  1. 利用 setTimeout()…系列
  2. Promise
  3. async/await

串接後端

上章提出了「非同步」的概念，現在來使用非同步函數，來發出非同步 request 的與伺服溝通。

準備環境

  1. 打開並執行 hello-react前端開發網頁伺服器
  2. 打開 Day 9 - 一周目- 開始玩轉後端(二) 建的 hello-express，它有 POST /api/echo API
  3. 因為前端占用 3000 prot，後端要更改 port，修改 package.json 
    "scripts": {
  "start": "PORT=3001 node ./bin/www"
},
    PORT是環境變數，port 換成 3001
  4. 處理 Cross-origin resource sharing (CORS)問題。因為我們把前後端分開，在前端網頁會打非同步api(request)到不同主機的位置，瀏覽器 基於安全性會拒絕 request，且會出現下圖：
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371xiOIUkkIfo.png
    1. 後端安裝套件 npm install cors --save
    2. 後端修改 ./app.js 
      // 加在前面
var cors = require('cors');

// 加在　var app = express(); 之後
app.use(cors()); // 加入一個 middleware
    此 middleware 加入後，express 會在 response header 回應加入一些訊息，讓瀏覽器辯識前端網站是否可以打到後端伺服器。為了方便，我們先不做任何設定，如此一來，後端會 無條件地允許 任何來源的前端網站發出 request(正常發佈時不應該讓任何人都可以打，未來會給出解決方法)。
  5. 執行 npm run start

前端主機是 http://localhost:3000
後端主機是 http://localhost:3001

你可以用瀏覽器試試是否有正常運作或用 Postman

發出一個非同步 request

主要有兩個方法

  1. XMLHttpRequest 物件
  2. fetch() 函數

XMLHttpRequest

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371kdlzWEUETG.png
XMLHttpRequest 是比較是很早期就出現的東西，用起來有點麻煩。使用前要建立 XMLHttpRequest 物件，再設定一些 callback，才送出 request。

  1. 開啟前端 ./src/App.js，加入 componentDidMount()成員函數 
    class App extends Component {
  componentDidMount() {
    // 送到後端的資料
    const data = {
      name: 'Billy'
    };

    // 用 XMLHttpRequest 發起一個非同步的 request
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.onreadystatechange = () => {
      if (xhr.readyState === 4) { // readyState == 4 為 request 完成
        const contentType = xhr.getResponseHeader('content-type');
        if (xhr.status === 200 && contentType && contentType.indexOf('application/json') > -1) {　// 依回應的資料格式處理，我們只處理 200 && application/json
          try {
            var result = JSON.parse(xhr.responseText);
            console.log(result)
          } catch(e) {
            console.error(e);
          }
        } else {
          console.error(new Error('無法得到資料'), xhr.responseText);
        }
      }
    }
    xhr.open("POST", "http://localhost:3001/api/echo"); // 開啟連線
    xhr.setRequestHeader("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8"); // 設定 header
    xhr.send(JSON.stringify(data)); // 以文字字串送出JSON資料
  }

  render() {
    ...
  }
}
  2. 得到結果
    https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371gQUf2mJoqc.png

這裡 componentDidMount() 是當 component 的渲染結果(html)插入 DOM tree 中就會呼叫。

使用 XMLHttpRequest 物件，以文字字串送出(send()) JSON 資料。因為有設定 Content-Type: application/json;charset=UTF-8，所以後端可以解讀。

每次 request 狀態改變，onreadystatechange 就會被呼叫，當 readyState 等於 4 就是 request 完成(不論成功還是失敗)。更多狀態見：AJAX - onreadystatechange 事件

fetch()

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371eygXf1Kuk0.png
fetch() 是比較新的函數，支援度也不錯，更重要的是，它可以當函數直接用，回傳 Promise 物件。 Promise 可以說是 javascript 最重要的物件，它包裝非同步操作，只要用 then(resolveCallback).catch(rejectCallback)，就可以接收非同步的結果。我們在二周目會再次見到它。

把上 使用 XMLHttpRequest 物件的　componentDidMount()，全部註解掉，貼上下面程式，也會得到一樣的結果

componentDidMount() {
    // 送到後端的資料
    const data = {
      name: 'Billy'
    };

    // 用 fetch() 發起一個非同步的 request
    fetch("http://localhost:3001/api/echo", {
      method: "POST",
      headers: {
        "Content-Type": "application/json; charset=utf-8",
      },
      body: JSON.stringify(data),
    })
      .then(response => response.json()) // 取出 JSON 資料，並還原成 Object。response.json()　一樣回傳 Promise 物件
      .then(data => {
        console.log(data);
      })
      .catch(e => {
        console.error(e);
      });
  }

fetch() 是不是用起來比較自然一點了，可讀性增加了。fetch().then(resolveCallback1).then(resolveCallback2).catch(rejectCallback) 是一種鏈式語法，就是一直串下去要做的事。

流程如下：(你先不要看解釋，看程式就大概可以猜到過程了)

  1. fetch() 一但成功取得資料，假設叫 request，就會把request往下一個 then()裡面的 callback 傳，就如同執行 resolveCallback1(request)。
  2. resolveCallback1(request) 回傳一個由response.json() 產生的 Promise 物件，也會繼續如同之前一樣。 response.json() 成功時取得資料，假設叫 data，就會往下一個 then()裡面的 callback 傳，就如同執行 resolveCallback2(data)。
  3. 最後 catch(rejectCallback)中的 rejectCallback什麼時後被叫呢？就是 fetch() 、 resolveCallback1() 或 resolveCallback2 有任何失敗或產生例外。

then(resolveCallback).catch(rejectCallback)用起來有點像 try...catch，但強多了，配合 async/await 這語法糖衣，又可以拆掉鍊式語法得到像同步的程式碼。我只寫出結果，看看它利害的地方，以後我們再談它們

componentDidMount() {
    // 送到後端的資料
    const data = {
      name: 'Billy'
    };

    const workerPromise = (async () => {
      // 用 fetch() 發起一個非同步的 request，等待回傳結果
      const response = await fetch("http://localhost:3001/api/echo", {
        method: "POST",
        headers: {
          "Content-Type": "application/json; charset=utf-8",
        },
        body: JSON.stringify(data),
      })

      // 等待 response.json() 回傳的 JSON 物件
      const resultData = await response.json();
      return resultData;
    })();

    workerPromise
      .then(data => {
        console.log(data);
      })
      .catch(e => {
        console.error(e);
      });
  }

把結果顯示在網頁上

接下來，後端的結果顯示在網頁上。

  1. 加入 App　的成員變數 state，用來記錄 App component 的內部狀態 
    state = {
    name: '',
}
  2. 在 console.log(data) 後面加入 
    this.setState({
  name: data.name,
});
    setState() 會更新的 state 內的值，並引起 App component 重新渲染 render()。
  3. 使用內部狀態 state，修改 render()， 
    render() {
    return (
      <div className="App" >
        Hello React: {this.state.name}
      </div >
    );
}

完整的 App component 如下：

class App extends Component {
  state = {
    name: '',
  }

  componentDidMount() {
    // 送到後端的資料
    const data = {
      name: 'Billy'
    };

    // 用 fetch() 發起一個非同步的 request
    fetch("http://localhost:3001/api/echo", {
      method: "POST",
      headers: {
        "Content-Type": "application/json; charset=utf-8",
      },
      body: JSON.stringify(data),
    })
      .then(response => response.json()) // 取出 JSON 資料，並還原成 Object。response.json()　一樣回傳 Promise 物件
      .then(data => {
        console.log(data);

        // 更新的 state 內的值，並再一次引起渲染 render()
        this.setState({
          name: data.name,
        });
      })
      .catch(e => {
        console.error(e);
      });
  }

  render() {
    return (
      <div className="App" >
        Hello React: {this.state.name}
      </div >
    );
  }
}

得到結果

https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20181011/20110371mmYyKiUw54.png

總結

今天引進了非同步的概念，並利用 XMLHttpRequest 物件 和 fetch() 函數引發一個 非同步的 request，得到結果後重新渲染畫面。


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1 則留言

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eugenechen
iT邦新手 5 級 ‧ 2018-12-13 10:32:55

Anti-pattern : state 更新是非同步的

本篇文章出現 anti-pattern : state 更新是非同步的。

雖然

this.setState({
    name: data.name,
});

可以運作，但可能會讓人"誤會" setState() 會立即更新 state。 比較適合的寫法如下：

this.setState((prevState, props) => ({
    name: data.name,
}));

一個錯誤例子

假如你要依序加入後綴(postfix)，進行二次 render，會寫二次 this.setState()

// 錯誤寫法，因為 state 還沒更新
this.setState({
    name: data.name + '_postfix1',
});

setTimeout(() => {
    this.setState({
        name: this.state + '_postfix2',
    });
}, 2000);

// 正確寫法
this.setState(() => ({
    name: data.name + '_postfix1',
}));

setTimeout(() => {
    this.setState((prevState) => ({
        name: prevState + '_postfix2',
    }));
}, 2000);

參考：https://reactjs.org/docs/state-and-lifecycle.html#state-updates-may-be-asynchronous

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