ArkTS語(yǔ)言(六)
學(xué)習ArkTS語(yǔ)言
ArkTS是HarmonyOS的主要應用開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，在TypeScript基礎上進(jìn)行了擴展，保留了其基本風(fēng)格，并通過(guò)增強靜態(tài)檢查和分析來(lái)提高程序的穩定性和性能。本教程將幫助開(kāi)發(fā)者掌握ArkTS的核心功能、語(yǔ)法及最佳實(shí)踐，以便高效地構建高性能移動(dòng)應用。
1.異步任務(wù)
1.1 異步任務(wù)概述
在學(xué)習異步任務(wù)之前，我們先對“任務(wù)”這個(gè)詞下一個(gè)定義——任務(wù)是完成某項操作要執行的一段代碼。
一個(gè)任務(wù)可以執行任何特定操作的代碼，可能是簡(jiǎn)單的打印語(yǔ)句、復雜的算法處理、網(wǎng)絡(luò )請求或 I/O 操作等。這些任務(wù)的執行時(shí)間各不相同：打印語(yǔ)句執行時(shí)間通常很短，而網(wǎng)絡(luò )請求和 I/O 操作可能耗時(shí)較長(cháng)。
由于 JavaScript 執行引擎是單線(xiàn)程的，如果按照順序執行所有任務(wù)，耗時(shí)較長(cháng)的任務(wù)可能會(huì )阻塞線(xiàn)程，導致整體性能下降，進(jìn)而影響用戶(hù)體驗。
為了更高效地管理和執行這些任務(wù)，JavaScript 將要執行的任務(wù)分為同步任務(wù)和異步任務(wù)，使得JavaScript 能夠在單線(xiàn)程環(huán)境中有效地處理耗時(shí)操作，而不阻塞主線(xiàn)程。
● 同步任務(wù)：這些是立即執行的任務(wù)，不需要等待任何條件或事件，會(huì )阻塞后續代碼的執行。
● 異步任務(wù)：這些任務(wù)不會(huì )立即執行，而是先掛起，被推遲到未來(lái)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)執行，不會(huì )阻塞后續代碼的執行。
示例代碼
在 ES6（ECMAScript 2015，JavaScript標準規范） 之前，JavaScript 的異步任務(wù)主要是通過(guò)如 setTimeout, setInterval, I/O 操作 等）來(lái)實(shí)現。
//同步代碼
console.log("Start"); //異步任務(wù)
setTimeout(() => {console.log("異步任務(wù)1");
}, 0);//異步任務(wù)
setTimeout(() => {console.log("異步任務(wù)2");
}, 0);setInterval(()=>{console.log("異步任務(wù)3");
}, 1000)//同步代碼
console.log("End");
完整輸出順序：
Start
End
異步任務(wù)1
異步任務(wù)2
異步任務(wù)3 （1 秒后開(kāi)始循環(huán)輸出）
異步任務(wù)3 （再次循環(huán)輸出）
異步任務(wù)3 （繼續每秒輸出）
...
解釋?zhuān)?/strong>
- console.log("Start"); 和 console.log("End"); 是同步代碼，立即執行。
- setTimeout 的回調雖然是 0 毫秒延遲，但它們是異步任務(wù)，會(huì )等到當前同步任務(wù)執行完后再執行。
- setInterval 會(huì )每隔 1 秒重復執行其回調，每次執行都是一個(gè)新的宏任務(wù)。
1.2 事件循環(huán)機制
異步任務(wù)之所以能夠被推遲到未來(lái)的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)執行，而不阻塞主線(xiàn)程，主要依賴(lài)于事件循環(huán)機制和任務(wù)隊列來(lái)實(shí)現的。
● 事件循環(huán)機制：是一種調度異步任務(wù)的模型。
● 任務(wù)隊列：任務(wù)隊列是用來(lái)存儲異步任務(wù)的容器，等待后續某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，被事件循環(huán)調度。
下圖展示了JavaScript執行引擎啟動(dòng)后，各個(gè)任務(wù)的執行流程。
在 ES6 之前（ECMAScript 2015，JavaScript標準規范），所有異步任務(wù)都被放在同一個(gè)任務(wù)隊列中，缺乏更精細的控制，所以從ES6開(kāi)始引入了宏任務(wù)和微任務(wù)對異步任務(wù)進(jìn)行更精細的控制。
1.3 宏任務(wù)和微任務(wù)
從ES6開(kāi)始引入了大量的新特性（包括 Promise 和 微任務(wù)）。引入微任務(wù)是為了優(yōu)化任務(wù)調度，減少延遲，提高性能，可以更高效地處理一些高優(yōu)先級的小任務(wù)。從此異步任務(wù)被細分為宏任務(wù)和微任務(wù)。
● 微任務(wù)：具有高優(yōu)先級的異步任務(wù)，通常用于較短時(shí)間內的異步操作，如 Promise 等操作。
● 宏任務(wù)：具有較低優(yōu)先級的異步任務(wù)，通常用于延遲執行或需要等待的操作，如 setTimeout 等操作。
這種任務(wù)劃分和管理機制使得 JavaScript 能夠在單線(xiàn)程環(huán)境中有效地處理異步任務(wù)，提升程序的響應性和用戶(hù)體驗。
JavaScript 執行引擎通過(guò)事件循環(huán)機制、宏任務(wù)隊列、微任務(wù)隊列在管理并執行異步任務(wù)。如下圖所示
解釋?zhuān)?/strong>
● JavaScript 執行引擎啟動(dòng)后，開(kāi)啟一條主線(xiàn)程，按照代碼順序依次往下執行；
● 當執行到宏任務(wù)時(shí)，將宏任務(wù)添加到宏任務(wù)隊列，等待后續事件循環(huán)調度，JavaScript主線(xiàn)程繼續往下執行；
● 當執行到微任務(wù)時(shí)，將微任務(wù)添加到微任務(wù)隊列，等待后續事件循環(huán)調度，JavaScript主線(xiàn)程繼續往下執行，直到所有同步代碼執行完畢；
● 執行完所有同步代碼之后，啟動(dòng)事件循環(huán)，先依次執行完微任務(wù)隊列中所有的微任務(wù)，直到微任務(wù)微空。
● 再執行一個(gè)宏任務(wù)后，判斷微任務(wù)隊列是否為空（因為可能有新的微任務(wù)加入到微任務(wù)隊列）
● 如果微任務(wù)隊列不為空，則繼續執行微任務(wù)隊列中的所有微任務(wù)，如此循環(huán)。
//同步代碼
console.log("Start"); //宏任務(wù): 該回調函數的任務(wù)會(huì )被添加到宏任務(wù)隊列
setTimeout(() => {console.log("宏任務(wù)1");
}, 0);setTimeout(() => {console.log("宏任務(wù)2");
}, 0);//微任務(wù)
Promise.resolve().then(() => {console.log("微任務(wù)1");
});//微任務(wù)
Promise.resolve().then(() => {console.log("微任務(wù)2");
});//同步代碼
console.log("End");
完整輸出順序：
Start
End
微任務(wù)1
微任務(wù)2
宏任務(wù)1
宏任務(wù)2
解釋?zhuān)?/strong>
- 先執行同步代碼，輸出: Start 和 End。
- setTimeout() 創(chuàng )建的宏任務(wù)回調被加入 宏任務(wù)隊列。
- Promise.resolve().then() 創(chuàng )建的微任務(wù)回調被加入 微任務(wù)隊列。
- 同步代碼執行完后，開(kāi)啟事件循環(huán)，會(huì )執行完微任務(wù)隊列中所有的微任務(wù)，輸出: 微任務(wù)1、 微任務(wù)2
- 執行完微任務(wù)后，事件循環(huán)會(huì )從宏任務(wù)隊列中取出任務(wù)執行，輸出: 宏任務(wù)1、宏任務(wù)2
1.4 處理異步任務(wù)的結果
前面我們學(xué)習了什么是異步任務(wù)以及其執行機制，了解到異步任務(wù)的一個(gè)重要特點(diǎn)是：“異步任務(wù)不會(huì )立即執行，并且不會(huì )阻塞主線(xiàn)程，它將在所有同步代碼執行完畢后再開(kāi)始執行?！比欢?，這種特性也引發(fā)了一個(gè)新的問(wèn)題。
問(wèn)題：
異步任務(wù)通常涉及耗時(shí)操作，如網(wǎng)絡(luò )請求、文件讀取等，這些操作的完成時(shí)間取決于具體的需求和運行環(huán)境的狀態(tài)（如網(wǎng)絡(luò )狀況、設備性能等）。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，我們經(jīng)常需要根據異步操作的執行結果（成功或失?。﹣?lái)決定接下來(lái)的操作。
然而，由于異步操作在未完成之前無(wú)法獲知其狀態(tài)，也無(wú)法預測它具體會(huì )花費多長(cháng)時(shí)間。因此，在異步任務(wù)執行過(guò)程中，我們無(wú)法直接處理后續邏輯。為了避免在等待過(guò)程中阻塞其他任務(wù)，我們需要一種機制，能夠在異步任務(wù)執行完成后，根據其結果（成功或失?。﹣?lái)決定后續操作。無(wú)論異步任務(wù)執行成功還是失敗，我們必須在編寫(xiě)代碼時(shí)提前定義好這些處理邏輯，這樣程序在執行時(shí)，才能根據任務(wù)的結果自動(dòng)調用預設的處理方式。
Promise 是一種用于處理異步操作的 JavaScript 對象。它代表一個(gè)未來(lái)可能完成（或失?。┑牟僮骷捌浣Y果值。
Promise 是一種用于處理微任務(wù)的工具。同時(shí)Promise也是一個(gè)對象，它有三種狀態(tài)：pending（待定）、fulfilled（已完成）和 rejected（已拒絕）。這些狀態(tài)決定了 Promise 對象如何處理異步任務(wù)的結果。
Promise的三種狀態(tài)：
- pending（待定）：
○ 這是 Promise 對象的初始狀態(tài)，表示異步操作還沒(méi)有完成。
○ 這個(gè)狀態(tài)下，Promise 既沒(méi)有成功也沒(méi)有失敗。- fulfilled（已完成）：
○ 當異步操作成功完成時(shí)，Promise 會(huì )從 pending 狀態(tài)變?yōu)?fulfilled 狀態(tài)。
○ 成功時(shí)調用 resolve()，并且 resolve() 的參數會(huì )作為后續 .then() 方法的回調函數的參數。- rejected（已拒絕）：
○ 當異步操作失敗時(shí)，Promise 會(huì )從 pending 狀態(tài)變?yōu)?rejected 狀態(tài)。
○ 失敗時(shí)調用 reject()，并且 reject() 的參數會(huì )作為后續 .catch() 方法的回調函數的參數。
Promise三種狀態(tài)的轉化流程如下圖所示：
Promise 對象一旦從 pending 狀態(tài)轉換為 fulfilled 或 rejected，就會(huì )被鎖定在這個(gè)狀態(tài)，無(wú)法再改變狀態(tài)。也就是說(shuō)，Promise 一旦被 resolve 或 reject，它的狀態(tài)就不會(huì )再發(fā)生變化。
1.5 如何創(chuàng )建Promise對象
從語(yǔ)法角度來(lái)說(shuō)，Promise 是一個(gè)對象，它封裝了異步操作的最終結果，并提供了兩種回調函數來(lái)處理成功和失敗的情況。這兩個(gè)回調函數分別是：
● resolve：表示異步操作成功時(shí)調用的回調函數。
● reject：表示異步操作失敗時(shí)調用的回調函數。
const promise = new Promise((resolve, reject) => {// 模擬異步操作let success = true;if (success) {resolve("操作成功！");} else {reject("操作失??！");}
});
在上述代碼中，promise 對象的狀態(tài)會(huì )根據 success 的值變?yōu)?fulfilled 或 rejected。
1.6 使用 .then() 和 .catch() 處理結果
一旦 Promise 的狀態(tài)改變，你可以使用 .then() 來(lái)處理成功的結果，使用 .catch() 來(lái)處理失敗的原因。
● then()：用來(lái)指定當 Promise 成功完成時(shí)需要執行的回調函數。
● catch()：用來(lái)指定當 Promise 失敗時(shí)需要執行的回調函數。
promise.then(result => {console.log(result); // "操作成功！"}).catch(error => {console.log(error); // "操作失??！"});
1.7 鏈式調用
當你調用 then() 或者catch() 方法時(shí)，你可以傳入一個(gè)回調函數，這個(gè)回調函數會(huì )在 Promise 狀態(tài)變?yōu)?fulfilled或者reject 時(shí)執行。這個(gè)回調函數可以返回一個(gè)普通值，也可以返回一個(gè)新的 Promise。
● 如果回調函數返回一個(gè)普通值，該值會(huì )被包裝成一個(gè) resolved 狀態(tài)的 Promise，并傳遞到下一個(gè) then() 方法中。
● 如果回調函數返回一個(gè) Promise 對象，那么下一個(gè) then() 將會(huì )等待這個(gè)新的 Promise 完成后再繼續執行。
這使得你可以鏈式處理異步操作，并且 then() 方法始終返回一個(gè)新的 Promise，從而可以繼續使用 .then() 進(jìn)行鏈式調用。
示例 1：回調函數返回一個(gè)普通值
new Promise((resolve, reject) => {resolve("Hello");
}).then(result => {console.log(result); // 輸出 "Hello"return "World"; // 返回一個(gè)普通值，自動(dòng)風(fēng)作為resolved("World")狀態(tài)的Promise對象}).then(result => {console.log(result); // 輸出 "World"});
在這個(gè)例子中，then() 回調函數返回了一個(gè)普通值 "World"。這個(gè)值被自動(dòng)包裝為一個(gè)已解決的 Promise，然后傳遞給下一個(gè) .then() 回調函數。
示例 2：回調函數返回一個(gè) Promise
new Promise((resolve, reject) => {resolve("Hello");
}).then(result => {console.log(result); // 輸出 "Hello"return new Promise((resolve, reject) => {setTimeout(() => {resolve("World");}, 1000);}); // 返回一個(gè)新的 Promise}).then(result => {console.log(result); // 輸出 "World"（等待 1 秒）});
在這個(gè)例子中，then() 回調函數返回了一個(gè)新的 Promise 對象。下一個(gè) then() 會(huì )等待這個(gè) Promise 被解析（resolve("World")）之后，再繼續執行回調。
1.8 異常捕獲
你可以在鏈式調用中使用 .catch() 來(lái)捕獲和處理任何一步操作中的錯誤。即使在鏈中的某個(gè) .then() 發(fā)生了錯誤，錯誤會(huì )被傳遞到 .catch() 中。
觸發(fā) catch 的方式有下面幾種情況：
● 當Promise處于pending狀態(tài)時(shí)
○ 手動(dòng)調用 reject()，將 Promise 設為 rejected 狀態(tài)， 觸發(fā)catch。
○ 使用throw主動(dòng)拋出異常，此時(shí)也會(huì )觸發(fā)catch
● 當Promise處于fulfilled狀態(tài)時(shí)
○ 通過(guò)throw拋出異常，會(huì )讓當前的異步操作失敗，從而觸發(fā) catch。
○ 通過(guò)返回一個(gè)被拒絕的 Promise，它會(huì )導致 Promise 進(jìn)入 rejected 狀態(tài)，從而觸發(fā) catch。
示例1：當Promise處于pending狀態(tài)時(shí)，throw拋出異常，觸發(fā)catch
new Promise((resolve, reject) => {throw new Error("Something went wrong");
}).catch(error => {console.log(error.message); // 輸出 "Something went wrong"});
示例2：當Promise處于fulfilled狀態(tài)時(shí)，throw拋出異常，觸發(fā)catch
new Promise((resolve, reject) => {resolve("Success")
}).then(result=>{console.log(result); //Successthrow new Error("出錯了。。。")}).catch(error => {console.log(error); //出錯了。。。});
示例3：當Promise處于fulfilled狀態(tài)時(shí)，返回一個(gè)被拒絕的Promise，觸發(fā)catch
new Promise((resolve, reject) => {resolve("Success")
}).then(result=>{console.log(result); //Successreturn new Promise((resolve,reject)=>{reject("Failed。。。")})}).catch(error => {console.log(error); //Failed。。。});
Promise.resolve(value) 返回一個(gè)已解決（fulfilled）的 Promise，并將 value 作為結果返回。
Promise.reject(reason) 返回一個(gè)已拒絕（rejected）的 Promise，并將 reason 作為失敗的原因返回。
1.9 Promise.resolve()
Promise.resolve() 是一個(gè)用于快速創(chuàng )建已解決的 Promise 對象的工具方法，能夠處理普通值、Promise 對象。
// value：可以是任意值，也可以是一個(gè) Promise 對象。
Promise.resolve(value);
如果value傳入的值已經(jīng)是一個(gè) Promise，則直接返回該 Promise；如果傳入的值是一個(gè)普通值（如字符串、數字等），則返回一個(gè)已解決的 Promise，并將該值作為結果傳遞給 then() 的回調函數。
示例1：傳入普通值
//Promise.resolve(42) 返回一個(gè)已經(jīng)解決的 Promise，并將 42 作為結果傳遞給 then() 回調。
const promise = Promise.resolve(42);
promise.then(result => {console.log(result); // 輸出 42
});
示例2：傳入另一個(gè)已解決的 Promise
const existingPromise = Promise.resolve("Hello, World!");
// 直接返回傳入的 existingPromise，因為它已經(jīng)是一個(gè) Promise，所以不會(huì )創(chuàng )建新的 Promise。
const promise = Promise.resolve(existingPromise);promise.then(result => {console.log(result); // 輸出 "Hello, World!"
});
1.10 Promise.rejected()
與 Promise.resolve() 類(lèi)似，Promise.reject() 用于快速創(chuàng )建一個(gè)被拒絕的 Promise，并且可以傳遞拒絕的原因。
//reason：拒絕的原因，可以是任意類(lèi)型的值（通常是一個(gè)錯誤對象或錯誤消息），它將作為 catch() 方法的回調函數的參數。
Promise.reject(reason);
Promise.reject() 返回一個(gè) Promise 對象，它的狀態(tài)被立即設置為 rejected，并將傳入的拒絕原因作為參數傳遞給 catch() 回調函數。
示例1: 返回一個(gè)已經(jīng)拒絕的Promise
const promise = Promise.reject("Something went wrong");
promise.catch(error => {console.log(error); // 輸出 "Something went wrong"
});
這里，Promise.reject("Something went wrong") 返回一個(gè)已拒絕的 Promise，并將 "Something went wrong" 作為錯誤原因傳遞給 catch() 方法。
示例2：返回一個(gè)已拒絕的 Promise，拒絕原因為 Error 對象
const promise = Promise.reject(new Error("Network Error"));
promise.catch(error => {console.log(error.message); // 輸出 "Network Error"
});
這里，Promise.reject(new Error("Network Error")) 返回一個(gè)已拒絕的 Promise，并將 Error 對象傳遞給 catch() 方法。catch() 中可以通過(guò) error.message 獲取錯誤的具體信息。
示例3：鏈式調用中的錯誤傳播
在 Promise 鏈中的任何一個(gè) Promise 被拒絕時(shí)，后續的 catch() 會(huì )捕獲到該錯誤，即使該拒絕發(fā)生在鏈中的任意一環(huán)。
Promise.resolve("Start").then(result => {console.log(result);return Promise.reject("Error occurred");}).catch(error => {console.log(error); // 輸出 "Error occurred"});
2. 模塊
通常一個(gè)文件中的變量、函數、類(lèi)、接口等只能在當前類(lèi)中使用。但是你可以使用 export 關(guān)鍵字來(lái)標記一個(gè)變量、函數、類(lèi)或類(lèi)型，使其能夠在其他文件中被導入和使用。
2.1 導出
例：在A(yíng).ets文件中有一個(gè)Student類(lèi)，還有print函數，都是export導出
//導出Student類(lèi)
export class Student{name: stringage: numberconstructor(name: string='', age: number=0) {this.name = namethis.age = age}show():void{console.log(`學(xué)生的姓名是${this.name},學(xué)生的年齡是${this.age}`)}
}//導出print函數
export function print(){console.log(`A 文件中的 a函數執行了`)
}2.2 導入
例：然后在B.ets文件中，導入Student類(lèi)、print函數，就可以調用它們了。
//1.先導入A文件中的Student類(lèi)，和a函數
import { print, Student } from './A'//2.在使用
let s1 = new Student('張三',20)
print()
鴻蒙學(xué)習地址