Node.js 回调与循环的陷阱

1、回调与循环的陷阱解析

今天拜读BYVoid大神的《Node.js开发指南》小有收获，特地写篇博文出来给大家伙分享一下。

文中提到了一个Node.js的回调与循环的陷阱。
下面是书上的源码

var fs = require('fs');var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];for (var i = 0; i < files.length; i++) {    fs.readFile(files[i], 'utf-8', function(err, contents) {        console.log(files[i] + ': ' + contents);    });}

这三个文件的内容分别是 AAA，BBB，CCC
下面是实际运行起来的输出结果

undefined: AAAundefined: BBBundefined: CCC

很显然这跟我们想要的结果有很大的偏差，那到底是什么造成这种偏差呢。
可以看到上面的文件名都是undefined ，也可以说作根本没有获取到文件名，那为什么没有获取到文件名却可以获取到文件里的内容呢。

在书中作者只简单的讲解了为什么是Undefined，却没有说明为什么能够获取到文本的内容。这里我通过结合node 的异步机制给大家讲解一下，希望大家也有所收获。

为什么没有获取到文件名

首先我们必须思考第一个问题，为什么没有获取到文件名。
结合书上的代码，我直接贴出来。

var fs = require('fs');var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];for (var i = 0; i < files.length; i++) {    fs.readFile(files[i], 'utf-8', function(err, contents) {    console.log(files);    console.log(i);    console.log(files[i]);});}

同时打印数组，数组下标，数组的元素，下面是我们得到的结果

[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]3undefined[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]3undefined[ 'a.txt', 'b.txt', 'c.txt' ]3undefined

可以看见三次打印出来的结果都是3，这说明当打印数组下标的时候，整个循环已经结束了，由于js没有{}作用域，所以i是一直都没有被释放，因此我们打印除了3 次 3！因此也就可以解释为什么我们获取不到文件名了，因为数组越界了。
而之所以会数组越界，是因为node本身的异步机制起的作用。
在Node里，所有对文件的读取写入操作都有sync, async两个版本，上面我们用了async ，因此我们读取文件是一个异步事件。
在进入for循环之后，node将异步事件带到另一个地方去处理，并将处理完的结果进入事件队列，由事件循环取出，最后放入执行栈，调用回调函数。
便于理解，这里我又要放一次这张图了

所以，其实调用回调函数的时候，我们的同步事件已经全部执行完毕，而i一直没有被释放，所以打印出来是3。

为什么在没有获取到文件名的情况下却能获取到文件的实际内容

第一个问题解决了，我们就必须要解决第二个问题，为什么在没有获取到文件名的情况下，却能够获取到文件内容？

我相信答案已经显而易见了，这都是由node的异步机制决定的。
为什么这么说，下面我就给大家一行一行解释一下。
我先把上面的源码粘下来，方便大家看

var fs = require('fs');var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];for (var i = 0; i < files.length; i++) {    fs.readFile(files[i], 'utf-8', function(err, contents){        console.log(files[i] + ': ' + contents);    });}

从进入for循环开始，主线程就遇到了一个异步事件，解释器将它带去别的地方进行处理，注意这个操作！解释器只是将它带去别的地方处理，因为for指定循环三次，所以第一次的时候i的值是0，被获取到传入files[i]当中，所以我们这时其实是获取到了文件名，接下来它就被带去了别的地方进行处理，当然，整个操作中我理所当然的获取到了文件的实际内容，并且循环了三次，三次我们都获取到了。

fs.readFile(files[i], 'utf-8', function(err, contents){}); 

接下来这个就厉害了

在回调函数中的函数体中，我们打印了获取到了content，好像并没有什么错，可这才是陷阱的开始

console.log(files[i] + ': ' + contents);

我们根据文件名称获取到了文件实际的内容，因此获取到的内容会进入事件队列，待执行栈空闲的时候，事件循环把获取到的内容取出来，然后最后一步调用回调函数。

但是在我们调用回调函数的时候，整个循环都已经结束了，我们只能获取到循环过后的i，即3，但实际的files[3]已经数组下标越界，因此，我们只能打印出 undefined。

怎么处理这样的陷阱

经过了这么一番的折腾我们必须要来处理它啊。下面给出处理的方法：

同步解决

处理的方法有两种，第一种我们直接改成同步读取文件

var fs = require('fs');var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];var file;for (var i = 0; i < files.length; i++) {    file = readFileSync(files[i],"utf-8");    console.log(files[i] + ': ' + contents);}

闭包解决

第二种就是闭包
下面给出具体实现

var fs = require('fs');var files = ['a.txt', 'b.txt', 'c.txt'];for (var i = 0; i < files.length; i++) {    (function(i) {        fs.readFile(files[i], 'utf-8', function(err, contents) {            console.log(files[i] + ': ' + contents);        });    })(i);}

这里用了函数立即执行，将异步外再包裹住一个匿名函数，然后立即执行并传入i，由于回调函数还没执行，i的值不会在匿名函数内被释放，因此，我们便可以轻松的获取到文件名，而不用担心undefined的问题。

其实还有很多种可以绕过陷阱的方法，比如你还可以用一个数组暂时存储住i的值，回调的时候再在里面去取，这样的话，也能够轻松获取到。