express - node.js中操作mongodb, 如何解决异步的问题?

Question

我在使用node.js + express + mongodb做一个英语课堂测试系统, 其中有一个学生管理界面. 新增一个学生, 有以下字段: name(名称), age(年龄), grade(年级)等, 于是我封装了一个判断函数, 用于判断前端所传递的数据是否有误:

  // 检查所传入的数据是否有效
  function check_info(_id, name, age, grade) {
    if ("" == name) {
      return {status: false, msg: '名称不可为空'};
    }
    age = parseInt(age);
    grade = parseInt(grade);
    if (isNaN(age)) {
      return {status: false, msg: '年龄必须为整数'};
    }
    if (isNaN(grade)) {
      return {status: false, msg: '年级必须为整数'};
    }
    console.log("1");
    if (_id) {
      collection.find({_id: _id, name: name}).count(function (err, count) {
        if (1 != count) {
          return {status: false, msg: '编辑情况下, 名称不可更改!'};
        }
      });
    } else {
      console.log("2");
      collection.find({name: name}).count(function (err, count) {
        console.log("3");
        if (0 != count) {
          return {status: false, msg: '新增情况下, 数据库中已经存在此名称!'};
        }
      });
    }
    console.log("4");
    return {status: true, msg: '正确'};
  }

在这里, 很明显, 由于find数据库时候, 采用的是异步操作, 导致永远返回{status: true, msg: '正确'};

问题:

1. 在实际项目中, 是如何解决这种情况的? 我查了数据库, 貌似还没有同步的解决方案出现?

2. 我没有使用mongoose, 使用的是mongodb的本身api:

var express = require('express');
var router = express.Router();
var init = function (callback) {
var MongoClient = require('mongodb').MongoClient;
  var url = 'mongodb://localhost:27017/test_system';
  MongoClient.connect(url, function (err, db) {
    var collection = db.collection('students');
    callback(collection);
  });
};

Answer 1

處理過程的確是非同步處理，對於大多數語言/框架來說，預設都是同步處理，需要非同步的時候開一個執行緒進行非同步處理，所以非同步的數量是很容易控制的。然而 Node 的實作有點不一樣，由於 JavaScript 是單執行緒程序，比較耗時的操作為了阻止阻礙都會採用非同步處理。

備註：單線程的非同步操作，咋個說都啕大扭，看原理介紹一大堆，我直接理解為：主線程負責UI，要幹所有其它事情都必須在其它線程上異步操作。 Android 在朝這個方向發展，已經要求網路操作等不能在主執行緒進行了，所以這種方式還是可以理解的。

非同步處理就一定涉及到訊息通知，或者說線程間的互動。在 Node 中是透過回調來實現的（因為是單線程的非同步…糾結），或者說得高大上一點，是透過觀察者模式來實現的。對於 ES5 來說，使用回調嵌回調是最直接的方式。當然隨著 Node 的使用越來越廣，出現了不少的函式庫用來解決這個問題，統稱為 Promise 函式庫吧。很顯然，ECMA 也意識到了這個問題，所以 ES6/ES2015 中直接內建了 Promise 實作。

function init() {
    var MongoClient = require("mongodb").MongoClient;
    var url = "mongodb://localhost:27017/test_system";
    return new Promise((resolve, reject) => {
        MongoClient.connect(url, function(err, db) {
            if (err) {
                throw err;  // 和调用 reject(err) 效果类似
            }
            var collection = db.collection("students");
            resolve(collection);
        });
    });
}

function asyncCheckInfo(collection, _id, name, age, grade) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        if ("" == name) {
            reject({ status: false, msg: "名称不可为空" });
            return;
        }

        // ....
        // 省略的这部分代码的改造与上面类似
        // ....

        // 下面是两个异步调用，注意异步调用结束（即在回调中）一定要调用 resolve 或者 reject
        // 为了统一处理，定义一个局部函数
        function deal(err, isError, errMsg) {
            if (err) {
                reject({ status: false, msg: err.message });
                return;
            }

            if (isError) {
                reject({ status: false, msg: errMsg });
                return;
            }

            resolve({ status: true, msg: "正确" });
        }

        if (_id) {
            collection.find({ _id: _id, name: name }).count(function(err, count) {
                deal(err, 1 !== count, "编辑情况下, 名称不可更改!");
            });
        } else {
            collection.find({ name: name }).count(function(err, count) {
                deal(err, 0 !== count, "新增情况下, 数据库中已经存在此名称!");
            });
        }

        // 上面所有分支都已经有 resolve 或 reject 调用了，搞定
    });
}

呼叫

init().then(connection => {
    return asyncCheckInfo(connection, _id, name, age, grade);
}).then(jo => {
    // asyncCheckInfo 中通过 resolve 给的对象
    // jo.status === true
}, jo => {
    // asyncCheckInfo 中通过 reject 给的对象
    // jo.status === false
    console.log(jo.msg);
});

雖然用 Promise 好多了，但是寫起來還是比較繁瑣，尤其是使用的庫沒使用 Promise 封裝的時候，要自己去改造是件痛苦的事情。

所以ES7 準備實現async/await，把異步調用同步化（僅指寫法上同步化，並非真正的同步），另外有一些庫，比如KOA，也嘗試通過generator 來實現異步鏈，想了解可以參考KOA 的文檔。

Answer 2

1.asyncjs
2.bluebird
3.等node 7.X發布 用 await/async

Answer 3

這個問題可能是剛接觸node.js的時候很難習慣的問題，是的，在你心中確實像流水線一樣在執行，但是默認的方式只有回調函數（你給他一個盒子讓他在執行完以後把你想要的東西放在這個盒子裡），然而回調函數是不會先等待他執行完後再執行別的，所以你順序的形式獲得結果是不行的，當你查詢已經執行的時候馬上就執行了下一句，直到最後一句，所以每次結果都一樣。因此你需要在回呼函數裡執行下一步操作，但以後你會發現步驟太多就會嵌套很深，就會了解到promise+generator以及async+await了。

如果你需要返回，可以接受一個回調函數，你再呼叫這個函數把你的資料傳出去。

你這個例子我幫你形象化吧。

你爸爸給你一個壺要你買醬油，你讓弟弟去買來了一裝在你的壺裡，你這個查詢就是讓你弟弟去打醬油的過程，他打完回來就是回調函數執行完的時候，然後你再執行下一步，你心裡應該是這個過程了，但是你剛讓你弟弟去打醬油，接著就把壺交給你爸了，當然每次油壺都是空的咯。

沒有電腦在身邊，也不能寫程式給你了，程式碼應該是最直覺的。

Answer 4

定義一個物件儲存回傳的數據，然後傳回這個物件給前端