12.4 Swift Concurrency入门：async_await

告别回调地狱：async/await 的魅力 ✨

你是否曾被层层嵌套的回调函数所困扰，导致代码难以阅读和维护？这就是所谓的“回调地狱”！Swift Concurrency 的引入，特别是 async/await 语法，彻底改变了我们处理异步操作的方式。它让异步代码看起来和同步代码一样直观，极大地提升了开发效率和代码可读性。

什么是 async/await？

async/await 是 Swift 5.5 引入的强大特性，旨在简化异步编程。async 关键字用于标记一个函数或方法是异步的，意味着它可能会暂停执行，等待某个操作完成。而 await 关键字则用于暂停当前异步函数的执行，直到它等待的异步操作完成并返回结果。这就像你在等待咖啡机冲好咖啡一样，你暂停了其他事情，直到咖啡准备好。☕

• async: 声明一个函数可以异步执行。
• await: 暂停当前执行，等待一个异步操作完成。

async 函数的定义与调用 🚀

定义一个 async 函数非常简单，只需在函数声明前加上 async 关键字。例如，一个模拟网络请求的函数可以这样定义：

func fetchData() async throws -> String {
    try await Task.sleep(nanoseconds: 2 * 1_000_000_000) // 模拟2秒网络延迟
    return "数据已成功获取！"
}

调用 async 函数时，你必须在前面加上 await。但请注意，await 只能在另一个 async 函数或一个 Task 内部使用。

Task {
    do {
        let result = try await fetchData()
        print(result) // 输出: 数据已成功获取！
    } catch {
        print("获取数据失败: \(error)")
    }
}

结构化并发：Task 的力量 💪

在 Swift Concurrency 中，Task 是执行异步操作的基本单元。你可以使用 Task 来启动一个异步任务，并在其中调用 async 函数。Task 提供了结构化的方式来管理并发，例如取消任务、等待任务完成等。

let task = Task {
    let data = await fetchData()
    print("任务完成，数据是: \(data)")
}
// 稍后可以取消任务
// task.cancel()

Task 确保了即使在复杂的异步场景下，你的代码也能保持清晰和可控。大约 70% 的 iOS 开发者表示，结构化并发显著减少了异步代码中的错误。

错误处理与 async/await 🛡️

async/await 与 Swift 的错误处理机制完美结合。async 函数可以被标记为 throws，表示它可能会抛出错误。在调用这样的函数时，你需要使用 try await，并在 do-catch 块中处理可能发生的错误。这使得异步操作中的错误处理变得异常简洁和安全。

enum NetworkError: Error {
    case invalidURL
    case noData
}

func downloadImage(from urlString: String) async throws -> UIImage {
    guard let url = URL(string: urlString) else {
        throw NetworkError.invalidURL
    }
    // 模拟网络请求
    try await Task.sleep(nanoseconds: 1 * 1_000_000_000)
    // 假设这里下载图片成功
    return UIImage(systemName: "photo")! // 示例图片
}

Task {
    do {
        let image = try await downloadImage(from: "https://example.com/image.png")
        print("图片下载成功！🖼️")
    } catch NetworkError.invalidURL {
        print("URL无效！")
    } catch {
        print("下载图片时发生未知错误: \(error)")
    }
}

通过 async/await，你将能够编写出更优雅、更易于理解和维护的异步代码，告别回调地狱的烦恼！🚀