Koa源码分析（二） -- co的实现
Abstract
本系列是关于Koa框架的文章，目前关注版本是Koa v1。主要分为以下几个方面：
Koa源码分析（一） -- generator
Koa源码分析（二） -- co的实现
Koa源码分析（三） -- middleware机制的实现
co
大名鼎鼎的co是什么？它是TJ大神基于ES6的一些新特性开发的异步流程控制库，基于它所开发的koa被视为未来主流的web框架。
koa基于co实现，而co又是使用了ES6的generator和promise特性。如果还不理解，可以查看阮一峰老师的《ECMAScript 6 入门 --- Generator》和《ECMAScript 6 入门 --- Promise》。目前co升级为4.X版本事，代码进行了一次颇有规模的重构，我们主要关注co（4.X）的实现思路和源码分析。
使用示例
co(function* (){
var a = yield Promise.resolve('one');
console.log(a);
var b = yield Promise.reslove('two');
console.log(b);
return 'three';
}).then((value) => console.log(value));
// one
// two
// threeco(function* (){
var res = yield [Promise.resolve(1), Promise.resolve(2), Promise.resolve(3)];
return res;
}).then((value) => console.log(res));
// [1, 2, 3]根据co的功能，它作为异步流程控制的作用，自动调用generator对象的next()方法，实现generator函数的运行，并返回最终运行的结果。
如果要涉及到co的实现细节，我们就会存在以下几个疑问：
如何依次调用next()方法
如何将yield后边运算异步结果返回给对应的变量
co自身如何返回generator函数最后的return值
接下来我们正对以上问题，分析TJ大神的源码
源码解析
co源码的流程控制
function co(gen) {
// 保持当前函数的上下文
var ctx = this;
// 截取co输入的参数，剔除arguments中的第一个参数，即gen对象，剩余参数作为gen的入参
var args = slice.call(arguments, 1);
// 返回一个Promise对象，即最外围Promise对象
return new Promise(function(resolve, reject) {
// 判断传入的gen是否为函数，若是则执行，将结果赋值给gen对象
// 若不是，则不执行
if (typeof gen === 'function') gen = gen.apply(ctx, args);
// 根据generator函数执行结果是否存在next字段，判断gen是否为generator迭代器对象
// 若不是，则调用resolve返回最外围Promise对象的状态
if (!gen || typeof gen.next !== 'function') return resolve(gen);
// 若是generator迭代器对象，开始控制gen.next()方法的调用
onFulfilled();
// 两个用途
// 一、generator函数的执行入口
// 二、当做所有内部Promise对象的resolve方法，处理异步结果，并继续调用下一个Promise
function onFulfilled(res) {
var ret;
try {
// gen运行至yield处被挂起，开始处理异步操作，并将异步操作的结果返回给ret.value
ret = gen.next(res);
} catch (e) {
// 若报错，直接调用reject返回外围Promise对象的状态，并传出错误对象
return reject(e);
}
// 将gen.next的执行结果传入next函数，实现依次串行调用gen.next方法
next(ret);
return null;
}
// 当做所有内部Promise对象的reject方法，处理异步结果，并继续调用下一个Promise
function onRejected(err) {
var ret;
try {
ret = gen.throw(err);
} catch (e) {
// 若报错，直接调用reject返回外围Promise对象的状态，并传出错误对象
return reject(e);
}
// 将gen.throw的执行结果传入next函数，实现依次串行调用gen.next方法
next(ret);
}
// 实现串行调用gen.next的核心
function next(ret) {
// 判断内部Promise是否全部执行完毕
// 若执行完毕，直接调用resolve改变外围Promise的状态，并返回最终的return值[问题3]
if (ret.done) return resolve(ret.value);
// 若未执行完毕，调用toPromise方法将上一个Promise返回的值转化为Promise对象
// 具体参见toPromise方法
var value = toPromise.call(ctx, ret.value);
// 根据value转化后的Promise对象的两个状态，执行下一个next方法
if (value && isPromise(value)) return value.then(onFulfilled, onRejected);
// 抛出不符合转化规则的类型的值
return onRejected(new TypeError('You may only yield a function, promise, generator, array, or object, '
+ 'but the following object was passed: "' + String(ret.value) + '"'));
}
});
}源码分析完了，我们可以把co串行调用generator函数中yield的过程总结如下：
进入外围Promise
通过入口onFilfilled()方法，将generator函数运行至第一个yield处，执行该yield后边的异步操作，并将结果传入next方法
如果next中传入结果的done为true，则返回外围Promise的resolve
如果next中传入结果的done为true，则返回value（即yield后边的对象）是否可以转化为内部Promise对象。如无法转化，则抛出错误，返回外围Promise的reject
若能转化为Promise对象，将所有内部Promise并行执行，通过then(onFilfilled, onRejected)开始执行
在onFilfilled()或者onRejected()内部调用再次调用next()方法，实现串行执行yield，并肩yield后边的对象传递给next()，依次重复。
所有yield执行返回，将最后的return值返回给外围Promise的resovle方法，结束co对generator函数的调用
yield后面对象转化为Promise
能够在co中实现generator函数的逐步调用next()方法，转化为内部Promise将至关重要，而源码是如何转化的呢？哪些对象又是能够转化的呢？接下来，我们看下源码。
function toPromise(obj) {
// 确保obj有意义
if (!obj) return obj;
// 若是Promise对象，则直接返回
if (isPromise(obj)) return obj;
// 若是generator函数或者generator对象，则传入一个新的co，并返回新co的外围Promise
// 作为当前co的内部Promise，这样实现多层级调用
if (isGeneratorFunction(obj) || isGenerator(obj)) return co.call(this, obj);
// 若是函数，则返回thunk规范的函数
if ('function' == typeof obj) return thunkToPromise.call(this, obj);
// 若是数组，把数组中每个元素转化为内部Promise，返回Promise.all并行运算
if (Array.isArray(obj)) return arrayToPromise.call(this, obj);
// 若是对象，遍历对象中的每个key对应的value，转化成Promise.all并行运算
if (isObject(obj)) return objectToPromise.call(this, obj);
return obj;
}
function thunkToPromise(fn) {
var ctx = this;
return new Promise(function (resolve, reject) {
fn.call(ctx, function (err, res) {
if (err) return reject(err);
if (arguments.length > 2) res = slice.call(arguments, 1);
resolve(res);
});
});
}
function arrayToPromise(obj) {
// Array.map并行计算返回每一个元素的Promise
return Promise.all(obj.map(toPromise, this));
}
function objectToPromise(obj){
var results = new obj.constructor();
var keys = Object.keys(obj);
var promises = [];
for (var i = 0; i < keys.length; i++) {
var key = keys[i];
var promise = toPromise.call(this, obj[key]);
if (promise && isPromise(promise)) defer(promise, key);
else results[key] = obj[key];
}
// Promise链式调用，后续的then能偶获取此处的results
return Promise.all(promises).then(function () {
return results;
});
function defer(promise, key) {
// key对应的元素成功转化为Promise对象后，构造这些Promise的resovle方法
// 以便在results中获取每个Promise对象成功执行后结果
results[key] = undefined;
promises.push(promise.then(function (res) {
results[key] = res;
}));
}
}结合上述分析，我们可以得到，yield后面只能是函数、Promise对象、Generator函数、Generator迭代器对象、数组（元素仅限之前的4类）和Object(对应value仅限定之前的4类)