# 使用Node-API接口处理异步操作

## 简介

使用Node-API接口处理异步操作。异步操作是指需要一定时间才能完成的操作，例如从网络下载数据或读取大型文件。与同步操作不同，异步操作不会阻塞主线程，而是会在后台执行。当异步操作完成后，事件循环将把它放入任务队列中，等待主线程空闲时执行。

## 基本概念

Promise是ArkTS中用来处理异步操作的对象，Promise有pending（待定）、fulfilled（已兑现）和rejected（已拒绝）三种状态，Promise的初始状态是pending，resolve函数可以使其状态从pending变为fulfilled（已兑现），reject函数可以使其状态从pending变为rejected(已拒绝)，一旦兑现或拒绝Promise的状态将不能更改。下面是一些基本概念：

- **同步**： 同步是指代码按照顺序一行一行地执行，每行代码的执行都会等待上一行代码执行完成后再继续执行。在同步执行中，如果某个操作需要花费较长时间，那么整个程序的执行就会被阻塞，直到该操作完成才能继续执行后续代码。
- **异步**：异步是指任务可以同时执行，不需要等待上一个任务结束。在ArkTS中，常见的异步操作包括定时器、事件监听、网络请求等。异步任务不会阻塞后续任务的执行，而是通过回调函数或Promise对象来处理任务的结果。
- **Promise**：Promise是一个ArkTS对象，用于处理异步操作。Promise作用于外部，通常通过then、catch和finally方法暴露给外部以添加自定义逻辑。
- **deferred**：deferred是延迟对象，它可以与Promise对象关联，设置Promise的回调函数resolve和reject。deferred作用于内部，维护异步模型的状态并设置回调函数resolve和reject。
- **resolve**：此函数可以将Promise的状态从pending（待定）改为fulfilled（已兑现），向resolve中传入的参数可以在Promise对象的then方法中获取。
- **reject**：此函数可以将Promise的状态从pending（待定）改为rejected（已拒绝），向reject中传入的参数可以在Promise对象的catch方法中获取。

这些基本概念在处理异步操作中非常重要，开发者需要通过适当的方法来处理异步操作，Promise可以链式调用多个异步操作，使代码清晰整洁，便于维护。Node-API提供的方法可以帮助开发者在C/C++应用中处理ArkTS中的异步操作。

## 场景和功能介绍

以下Node-API接口主要用于与ArkTS Promise对象进行交互。他们的使用场景如下：

| 接口 | 描述 |
| -------- | -------- |
| napi_is_promise | 检查一个napi_value是否代表一个Promise对象时，可以使用这个函数。 |
| napi_create_promise | 需要创建一个Promise对象时，可以使用这个函数。 |
| napi_resolve_deferred | 当你需要对promise关联的deferred对象进行resolve，将其从挂起状态转换为已解决状态时，可以使用这个函数。 |
| napi_reject_deferred | 当你需要对promise关联的deferred对象进行reject，将其从挂起状态转换为已拒绝状态时，可以使用这个函数。 |

## 使用示例

Node-API接口开发流程参考[使用Node-API实现跨语言交互开发流程](use-napi-process.md)，本文仅对接口对应C++及ArkTS相关代码进行展示。

### napi_is_promise

判断给定的napi_value是否表示一个Promise对象。

cpp部分代码

```cpp
#include "napi/native_api.h"

static napi_value IsPromise(napi_env env, napi_callback_info info) 
{
    napi_value argv[1] = {nullptr};
    size_t argc = 1;
    napi_status status;
    // 获取传入的参数
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, argv, nullptr, nullptr);
    bool isPromise = false;
    // 检查给定的入参是否为Promise对象，将结果保存在isPromise变量中
    status = napi_is_promise(env, argv[0], &isPromise);
    if (status != napi_ok) {
        napi_throw_error(env, nullptr, "Node-API napi_is_promise failed");
        return nullptr;
    }
    napi_value result = nullptr;
    // 将isPromise的值转换为napi_value中的类型返回
    napi_get_boolean(env, isPromise, &result);
    return result;
}
```

接口声明

```ts
// index.d.ts
export const isPromise: <T>(value: T) => boolean;
```

ArkTS侧示例代码

```ts
import hilog from '@ohos.hilog'
import testNapi from 'libentry.so'

let value = Promise.resolve();
// 传入的对象为Promise时，返回true，否则返回false
hilog.info(0x0000, 'Node-API', 'napi_is_promise %{public}s', testNapi.isPromise(value));
hilog.info(0x0000, 'Node-API', 'napi_is_promise string %{public}s', testNapi.isPromise(''));
```

### napi_create_promise

napi_create_promise用于创建一个Promise对象。

使用该接口时应注意：

1. 当有异常未处理时调用`napi_create_promise`，会返回`napi_pending_exception`。
2. 使用`napi_create_promise`后未判断返回值是否为`napi_ok`，之后使用了无效的`deferred`和`promise`导致应用崩溃。

```c++
napi_value NapiPromiseDemo(napi_env env, napi_callback_info)
{
    napi_deferred deferred = nullptr;
    napi_value promise = nullptr;
    napi_status status = napi_ok;

    napi_throw_error(env, "500", "common error");

    status = napi_create_promise(env, &deferred, &promise); // 有异常返回napi_pending_exception，且deferred、promise都为nullptr
    if (status == napi_ok) {
        // do something
    }

    return nullptr;
}
```

### napi_resolve_deferred & napi_reject_deferred

用于对Promise关联的deferred对象进行解析，napi_resolve_deferred将其从挂起状态转换为已兑现状态，napi_reject_deferred将其从挂起状态转换为已拒绝状态。

为确保微任务能正确的被执行，ArkTS运行时在使用Node-API方法兑现Promise时，将会触发一次微任务的执行。

cpp部分代码

```cpp
#include "napi/native_api.h"

static napi_value CreatePromise(napi_env env, napi_callback_info info)
{
    // deferred是一个延迟对象，作用是将函数延迟一定时间再执行
    napi_deferred deferred = nullptr;
    napi_value promise = nullptr;
    // 调用接口创建Promise对象
    napi_status status = napi_create_promise(env, &deferred, &promise);
    if (status != napi_ok) {
        napi_throw_error(env, nullptr, "Create promise failed");
        return nullptr;
    }
    // 调用napi_is_promise判断napi_create_promise接口创建的是不是Promise对象
    bool isPromise = false;
    napi_value returnIsPromise = nullptr;
    napi_is_promise(env, promise, &isPromise);
    // 将布尔值转为可以返回的napi_value
    napi_get_boolean(env, isPromise, &returnIsPromise);
    return returnIsPromise;
}

static napi_value ResolveRejectDeferred(napi_env env, napi_callback_info info) 
{
    // 获得并解析参数
    size_t argc = 3;
    napi_value args[3] = {nullptr};
    napi_get_cb_info(env, info, &argc, args, nullptr, nullptr);
    // 第一个参数为向resolve传入的信息，第二个参数为向reject传入的信息，第三个参数为Promise的状态
    bool status;
    napi_get_value_bool(env, args[2], &status);
    // 创建Promise对象
    napi_deferred deferred = nullptr;
    napi_value promise = nullptr;
    napi_status createStatus = napi_create_promise(env, &deferred, &promise);
    if (createStatus != napi_ok) {
        napi_throw_error(env, nullptr, "Create promise failed");
        return nullptr;
    }
    // 根据第三个参数设置resolve或reject
    if (status) {
        napi_resolve_deferred(env, deferred, args[0]);
    } else {
        napi_reject_deferred(env, deferred, args[1]);
    }
    // 返回设置了resolve或reject的Promise对象
    return promise;
}
```

接口声明

```ts
// index.d.ts
export const createPromise: () => boolean | void;
export const resolveRejectDeferred: (resolve: string, reject: string, status: boolean) => Promise<string> | void;
```

ArkTS侧示例代码

```ts
import hilog from '@ohos.hilog'
import testNapi from 'libentry.so'

// 创建promise如果创建成功返回true，创建失败返回false
hilog.info(0x0000, 'Node-API', 'napi_create_promise %{public}s', testNapi.createPromise());
// 调用resolveRejectDeferred函数设置resolve和reject的返回结果以及Promise状态
// Promise状态为true时设置resolve，返回结果在then函数中获得
let promiseSuccess: Promise<string> = testNapi.resolveRejectDeferred('success', 'fail', true) as Promise<string>;
promiseSuccess.then((res) => {
  hilog.info(0x0000, 'Node-API', 'get_resolve_deferred resolve %{public}s', res)
}).catch((err: Error) => {
  hilog.info(0x0000, 'Node-API', 'get_resolve_deferred reject %{public}s', err)
})
// Promise状态为false时设置reject，返回结果在catch函数中获得
let promiseFail: Promise<string> = testNapi.resolveRejectDeferred('success', 'fail', false) as Promise<string>;
promiseFail.then((res) => {
  hilog.info(0x0000, 'Node-API', 'get_resolve_deferred resolve %{public}s', res)
}).catch((err: Error) => {
  hilog.info(0x0000, 'Node-API', 'get_resolve_deferred reject %{public}s', err)
})
```

以上代码如果要在native cpp中打印日志，需在CMakeLists.txt文件中添加以下配置信息（并添加头文件：#include "hilog/log.h"）：

```text
// CMakeLists.txt
add_definitions( "-DLOG_DOMAIN=0xd0d0" )
add_definitions( "-DLOG_TAG=\"testTag\"" )
target_link_libraries(entry PUBLIC libhilog_ndk.z.so)
```