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JavaScript: Você sabe como `async/await` é implementado?

Se você usar qualquer mecanismo que faça transcrição de ES2017, como o browserify, para uma instrução await qualquerCoisa(), terá algo assim:

"use strict";
var __awaiter = (this && this.__awaiter) || function (thisArg, _arguments, P, generator) {
    function adopt(value) { return value instanceof P ? value : new P(function (resolve) { resolve(value); }); }
    return new (P || (P = Promise))(function (resolve, reject) {
        function fulfilled(value) { try { step(generator.next(value)); } catch (e) { reject(e); } }
        function rejected(value) { try { step(generator["throw"](value)); } catch (e) { reject(e); } }
        function step(result) { result.done ? resolve(result.value) : adopt(result.value).then(fulfilled, rejected); }
        step((generator = generator.apply(thisArg, _arguments || [])).next());
    });
};
var __generator = (this && this.__generator) || function (thisArg, body) {
    var _ = { label: 0, sent: function() { if (t[0] & 1) throw t[1]; return t[1]; }, trys: [], ops: [] }, f, y, t, g;
    return g = { next: verb(0), "throw": verb(1), "return": verb(2) }, typeof Symbol === "function" && (g[Symbol.iterator] = function() { return this; }), g;
    function verb(n) { return function (v) { return step([n, v]); }; }
    function step(op) {
        if (f) throw new TypeError("Generator is already executing.");
        while (_) try {
            if (f = 1, y && (t = op[0] & 2 ? y["return"] : op[0] ? y["throw"] || ((t = y["return"]) && t.call(y), 0) : y.next) && !(t = t.call(y, op[1])).done) return t;
            if (y = 0, t) op = [op[0] & 2, t.value];
            switch (op[0]) {
                case 0: case 1: t = op; break;
                case 4: _.label++; return { value: op[1], done: false };
                case 5: _.label++; y = op[1]; op = [0]; continue;
                case 7: op = _.ops.pop(); _.trys.pop(); continue;
                default:
                    if (!(t = _.trys, t = t.length > 0 && t[t.length - 1]) && (op[0] === 6 || op[0] === 2)) { _ = 0; continue; }
                    if (op[0] === 3 && (!t || (op[1] > t[0] && op[1] < t[3]))) { _.label = op[1]; break; }
                    if (op[0] === 6 && _.label < t[1]) { _.label = t[1]; t = op; break; }
                    if (t && _.label < t[2]) { _.label = t[2]; _.ops.push(op); break; }
                    if (t[2]) _.ops.pop();
                    _.trys.pop(); continue;
            }
            op = body.call(thisArg, _);
        } catch (e) { op = [6, e]; y = 0; } finally { f = t = 0; }
        if (op[0] & 5) throw op[1]; return { value: op[0] ? op[1] : void 0, done: true };
    }
};

Vamos quebrar isso em partes para entender.

Temos duas definições aqui: um "awaiter" e um "generator". O "awaiter" é a interface que trabalha com a estrutura de dados da Promise. Dois métodos são adicionados além do trivial de uma Promise: um método adopt e um método step.

Vamos ver o método step primeiro:

function step(result) { 
    result.done ? 
    resolve(result.value) : 
    adopt(result.value).then(fulfilled, rejected); 
}

Isso nos mostra que step trabalha com um objeto que espera uma propriedade done ser definida como verdadeira para resolver o valor (comportamento trivial de resolve() de Promise), senão chamar adopt.

Aí temos adopt:

function adopt(value) { 
    return value instanceof P ? 
    value : 
    new P(function (resolve) { 
        resolve(value); 
    }); 
}

Em resumo, adopt apenas confere se o tipo do argumento value é algo como uma Promise. Se não é, encapsulamos o valor e devolvemos algo como uma Promise.

E por que isso? JavaScript executa em uma thread apenas, então a única forma de simular um comportamento de threads é através de loops (while) que parecem infinitos mas não são.

O próprio objeto chama o "generator" aqui:

step((generator = generator.apply(thisArg, _arguments || [])).next());

O "generator" também tem um método step():

function step(op) {
    if (f) throw new TypeError("Generator is already executing.");
    while (_) try {
        if (f = 1, y && (t = op[0] & 2 ? y["return"] : op[0] ? y["throw"] || ((t = y["return"]) && t.call(y), 0) : y.next) && !(t = t.call(y, op[1])).done) return t;
        if (y = 0, t) op = [op[0] & 2, t.value];
        switch (op[0]) {
            case 0: case 1: t = op; break;
            case 4: _.label++; return { value: op[1], done: false };
            case 5: _.label++; y = op[1]; op = [0]; continue;
            case 7: op = _.ops.pop(); _.trys.pop(); continue;
            default:
                if (!(t = _.trys, t = t.length > 0 && t[t.length - 1]) && (op[0] === 6 || op[0] === 2)) { _ = 0; continue; }
                if (op[0] === 3 && (!t || (op[1] > t[0] && op[1] < t[3]))) { _.label = op[1]; break; }
                if (op[0] === 6 && _.label < t[1]) { _.label = t[1]; t = op; break; }
                if (t && _.label < t[2]) { _.label = t[2]; _.ops.push(op); break; }
                if (t[2]) _.ops.pop();
                _.trys.pop(); continue;
        }
        op = body.call(thisArg, _);
    } catch (e) { op = [6, e]; y = 0; } finally { f = t = 0; }
    if (op[0] & 5) throw op[1]; return { value: op[0] ? op[1] : void 0, done: true };
}

Que tem o seguinte:

while (_) try { ...

Esse _ foi definido no "generator" como:

var _ = { label: 0, sent: function() { if (t[0] & 1) throw t[1]; return t[1]; }, trys: [], ops: [] }, ...

Então enquanto esse objeto é "verdadeirável", o while executa. Ele termina aqui:

default:
    if (!(t = _.trys, t = t.length > 0 && t[t.length - 1]) && (op[0] === 6 || op[0] === 2)) { 
    _ = 0; 
    continue; 
}

Essa variável op é um mantenedor de estados de execução. O primeiro valor indica se a execução do gerador retornou erro ou não:

if (op[0] & 5) throw op[1];

O segundo valor, op[1], portanto, é a exceção que ocorreu na execução do gerador.

Pode ser ainda que a execução tenha ocorrido sem erro mas o código fez um throw de alguma coisa assim mesmo. Por isso temos este retorno:

return { value: op[0] ? op[1] : void 0, done: true };

Finalmente, done avisa ao "awaiter" que a execução finalizou.

Nossa conclusão: o mecanismo async/await é na verdade um açucar sintático da execução de uma fila geradora, que é um pouco mais sofisticada que um while(1).

Gostaria de acrescentar algo, ou corrigir algum ponto? Comente abaixo.

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