前言
JS 中最基础的异步调用方式是 callback，它将回调函数 callback传给异步 API，由浏览器或 Node 在异步完成后，通知 JS 引擎调用 callback。对于简单的异步操作，用 callback实现，是够用的。但随着负责交互页面和 Node 出现，callback方案的弊端开始浮现出来。 Promise 规范孕育而生，并被纳入 ES6 的规范中。后来 ES7 又在 Promise 的基础上将 async函数纳入标准。此为 JavaScript 异步进化史。
同步与异步
通常，代码是由上往下依次执行的。如果有多个任务，就必需排队，前一个任务完成，后一个任务才会执行。这种执行模式称之为：同步（synchronous）。新手容易把计算机用语中的同步，和日常用语中的同步弄混淆。如，“把文件同步到云端”中的同步，指的是“使...保持一致”。而在计算机中，同步指的是任务从上往下依次执行的模式。比如：
A();
B();
C();
在这段代码中，A、B、C是三个不同的函数，每个函数都是一个不相关的任务。在同步模式，计算机会先执行 A任务，再执行 B任务，最后执行 C任务。在大部分情况，同步模式都没问题。但是如果 B任务是一个耗时很长的网络请求，而 C任务恰好是展现新页面，就会导致网页卡顿。
更好解决方案是，将 B任务分成两个部分。一部分立即执行网络请求的任务，另一部分在请求回来后的执行任务。这种一部分立即执行，另一部分在未来执行的模式称为异步。
A();
// 在现在发送请求
ajax('url1',function B() {
// 在未来某个时刻执行
})
C();
// 执行顺序 A => C => B
实际上，JS 引擎并没有直接处理网络请求的任务，它只是调用了浏览器的网络请求接口，由浏览器发送网络请求并监听返回的数据。JavaScript 异步能力的本质是浏览器或 Node 的多线程能力。
callback
未来执行的函数通常也叫 callback。使用 callback的异步模式，解决了阻塞的问题，但是也带来了一些其他问题。在最开始，我们的函数是从上往下书写的，也是从上往下执行的，这种“线性”模式，非常符合我们的思维习惯，但是现在却被 callback打断了！在上面一段代码中，现在它跳过 B任务先执行了 C任务！这种异步“非线性”的代码会比同步“线性”的代码，更难阅读，因此也更容易滋生 BUG。
试着判断下面这段代码的执行顺序，你会对“非线性”代码比“线性”代码更难以阅读，体会更深。
A();
ajax('url1', function(){
B();
ajax('url2', function(){
C();
}
D();
});
E();
// A => E => B => D => C
这段代码中，从上往下执行的顺序被 Callback打乱了。我们的阅读代码视线是A => B => C => D => E，但是执行顺序却是A => E => B => D => C，这就是非线性代码带来的糟糕之处。
通过将ajax后面执行的任务提前，可以更容易看懂代码的执行顺序。虽然代码因为嵌套看起来不美观，但现在的执行顺序却是从上到下的“线性”方式。这种技巧在写多重嵌套的代码时，是非常有用的。
A();
E();
ajax('url1', function(){
B();
D();
ajax('url2', function(){
C();
}
});
// A => E => B => D => C
上一段代码只有处理了成功回调，并没处理异常回调。接下来，把异常处理回调加上，再来讨论代码“线性”执行的问题。
A();
ajax('url1', function(){
B();
ajax('url2', function(){
C();
},function(){
D();
});
},function(){
E();
});
加上异常处理回调后，url1的成功回调函数 B和异常回调函数 E，被分开了。这种“非线性”的情况又出现了。
在 Node 中，为了解决的异常回调导致的“非线性”的问题，制定了错误优先的策略。Node 中 callback的第一个参数，专门用于判断是否发生异常。
A();
get('url1', function(error){
if(error){
E();
}else {
B();
get('url2', function(error){
if(error){
D();
}else{
C();
}
});
}
});
到此，callback引起的“非线性”问题基本得到解决。遗憾的是，使用 callback嵌套，一层层if else和回调函数，一旦嵌套层数多起来，阅读起来不是很方便。此外，callback一旦出现异常，只能在当前回调函数内部处理异常。
Promise
在 JavaScript 的异步进化史中，涌现出一系列解决 callback弊端的库，而 Promise 成为了最终的胜者，并成功地被引入了 ES6 中。它将提供了一个更好的“线性”书写方式，并解决了异步异常只能在当前回调中被捕获的问题。
Promise 就像一个中介，它承诺会将一个可信任的异步结果返回。首先 Promise 和异步接口签订一个协议，成功时，调用resolve函数通知 Promise，异常时，调用reject通知 Promise。另一方面 Promise 和 callback也签订一个协议，由 Promise 在将来返回可信任的值给then和catch中注册的 callback。
// 创建一个 Promise 实例（异步接口和 Promise 签订协议）
var promise = new Promise(function (resolve,reject) {
ajax('url',resolve,reject);
});
// 调用实例的 then catch 方法 （成功回调、异常回调与 Promise 签订协议）
promise.then(function(value) {
// success
}).catch(function (error) {
// error
})
Promise 是个非常不错的中介，它只返回可信的信息给 callback。它对第三方异步库的结果进行了一些加工，保证了 callback一定会被异步调用，且只会被调用一次。
var promise1 = new Promise(function (resolve) {
// 可能由于某些原因导致同步调用
resolve('B');
});
// promise依旧会异步执行
promise1.then(function(value){
console.log(value)
});
console.log('A');
// A B （先 A 后 B）
var promise2 = new Promise(function (resolve) {
// 成功回调被通知了2次
setTimeout(function(){
resolve();
},0)
});
// promise只会调用一次
promise2.then(function(){
console.log('A')
});
// A (只有一个)
var promise3 = new Promise(function (resolve,reject) {
// 成功回调先被通知，又通知了失败回调
setTimeout(function(){
resolve();
reject();
},0)
});
// promise只会调用成功回调
promise3.then(function(){
console.log('A')
}).catch(function(){
console.log('B')
});
// A（只有A）
介绍完 Promise 的特性后，来看看它如何利用链式调用，解决异步代码可读性的问题的。
var fetch = function(url){
// 返回一个新的 Promise 实例
return new Promise(function (resolve,reject) {
ajax(url,resolve,reject);
});
}
A();
fetch('url1').then(function(){
B();
// 返回一个新的 Promise 实例
return fetch('url2');
}).catch(function(){
// 异常的时候也可以返回一个新的 Promise 实例
return fetch('url2');
// 使用链式写法调用这个新的 Promise 实例的 then 方法
}).then(function() {
C();
// 继续返回一个新的 Promise 实例...
})
// A B C ...
如此反复，不断返回一个 Promise 对象，再采用链式调用的方式不断地调用。使 Promise 摆脱了 callback层层嵌套的问题和异步代码“非线性”执行的问题。
Promise 解决的另外一个难点是 callback只能捕获当前错误异常。Promise 和 callback不同，每个 callback只能知道自己的报错情况，但 Promise 代理着所有的 callback，所有 callback的报错，都可以由 Promise 统一处理。所以，可以通过catch来捕获之前未捕获的异常。
Promise 解决了 callback的异步调用问题，但 Promise 并没有摆脱 callback，它只是将 callback放到一个可以信任的中间机构，这个中间机构去链接我们的代码和异步接口。
异步（async）函数
异步（async）函数是 ES7 的一个新的特性，它结合了 Promise，让我们摆脱 callback的束缚，直接用类同步的“线性”方式，写异步函数。
声明异步函数，只需在普通函数前添加一个关键字 async即可，如async function main(){}。在异步函数中，可以使用await关键字，表示等待后面表达式的执行结果，一般后面的表达式是 Promise 实例。
async function main{
// timer 是在上一个例子中定义的
var value = await timer(100);
console.log(value); // done （100ms 后返回 done）
}
main();
异步函数和普通函数一样调用 main()。调用后，会立即执行异步函数中的第一行代码 var value = await timer(100)。等到异步执行完成后，才会执行下一行代码。
除此之外，异步函数和其他函数基本类似，它使用try...catch来捕捉异常。也可以传入参数。但不要在异步函数中使用return来返回值。
var timer = new Promise(function create(resolve,reject) {
if(typeof delay !== 'number'){
reject(new Error('type error'));
}
setTimeout(resolve,delay,'done');
});
async function main(delay){
try{
var value1 = await timer(delay);
var value2 = await timer('');
var value3 = await timer(delay);
}catch(err){
console.error(err);
// Error: type error
// at create (<anonymous>:5:14)
// at timer (<anonymous>:3:10)
// at A (<anonymous>:12:10)
}
}
main(0);
异步函数也可以被当作值，传入普通函数和异步函数中执行。但是在异步函数中，使用异步函数时要注意，如果不使用await，异步函数会被同步执行。
async function main(delay){
var value1 = await timer(delay);
console.log('A')
}
async function doAsync(main){
main(0);
console.log('B')
}
doAsync(main);
// B A
这个时候打印出来的值是 B A。说明 doAsync函数并没有等待 main的异步执行完毕就执行了 console。如果要让 console在 main的异步执行完毕后才执行，我们需要在main前添加关键字await。
async function main(delay){
var value1 = await timer(delay);
console.log('A')
}
async function doAsync(main){
await main(0);
console.log('B')
}
doAsync(main);
// A B
由于异步函数采用类同步的书写方法，所以在处理多个并发请求，新手可能会像下面一样书写。这样会导致url2的请求必需等到url1的请求回来后才会发送。
var fetch = function (url) {
return new Promise(function (resolve,reject) {
ajax(url,resolve,reject);
});
}
async function main(){
try{
var value1 = await fetch('url1');
var value2 = await fetch('url2');
conosle.log(value1,value2);
}catch(err){
console.error(err)
}
}
main();
使用Promise.all的方法来解决这个问题。Promise.all用于将多个Promise实例，包装成一个新的 Promis e实例，当所有的 Promise 成功后才会触发Promise.all的resolve函数，当有一个失败，则立即调用Promise.all的reject函数。
var fetch = function (url) {
return new Promise(function (resolve,reject) {
ajax(url,resolve,reject);
});
}
async function main(){
try{
var arrValue = await Promise.all[fetch('url1'),fetch('url2')];
conosle.log(arrValue[0],arrValue[1]);
}catch(err){
console.error(err)
}
}
main();
目前使用 Babel 已经支持 ES7 异步函数的转码了，大家可以在自己的项目中开始尝试。
本文转载@fish在DIV.IO的《JavaScript 异步进化史 》一文。