使用 Promise.all 处理嵌套异步操作并构建复杂对象结构

理解 Promise.all 与嵌套异步操作

在现代 Web 应用开发中，我们经常需要从数据库或外部 API 获取数据，并且这些数据之间可能存在复杂的关联。例如，在获取一个用户的基础信息后，可能还需要根据该用户的历史记录进一步查询每一条历史记录所关联的其他用户详情。Promise.all 是处理并发异步操作的强大工具，它允许我们并行执行多个 Promise，并在所有 Promise 都成功解决后返回一个结果数组。然而，当这些并发操作本身又包含异步子操作时，如果不正确处理，可能会导致意外的结果，例如返回空对象。

考虑以下场景：我们需要获取一个用户的基本数据，然后遍历其 history 数组。history 数组中的每个元素都包含一个 id 和 amount，其中 id 关联到另一个用户。我们的目标是为每个历史记录条目，查询其关联用户的详细信息（如姓名、用户名），并将其与原始的 amount 字段组合成一个嵌套对象。

问题分析：为何返回空对象？

最初的实现尝试在 Promise.all 的 map 回调中返回一个包含 us 和 amount 的对象：

// 原始代码片段（简化）
const history = await Promise.all(
  data.history.map((user) => {
    const us = users.findOne(
      { _id: user.id },
      { firstname: 1, username: 1, lastname: 1 }
    );
    // 错误之处：us 此时仍是一个 Promise 对象，而非其解析后的值
    return { user: us, amount: user.amount };
  })
);

这里的问题在于 users.findOne() 函数返回的是一个 Promise 对象。在 map 回调函数内部，us 变量被赋值为一个尚未解决的 Promise。当 Promise.all 收集这些回调的返回值时，它会得到一个包含 Promise 对象的数组。虽然 Promise.all 会等待这些顶层 Promise 解决，但它不会自动深入到这些 Promise 内部去解析它们所包含的子 Promise。

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当一个 Promise 对象被直接序列化为 JSON 时，它通常会表现为一个空对象（或在某些环境下无法序列化），因为其内部状态（如 [[PromiseState]], [[PromiseResult]]）不是标准的可序列化数据。因此，当 Promise.all 最终解决并返回结果时，{ user: us, amount: user.amount } 中的 us 部分就变成了空对象，导致数据不完整。

解决方案：在 map 回调中使用 async/await

解决这个问题的关键是在 map 回调函数内部也使用 async/await。通过将 map 回调标记为 async 函数，我们就可以在其中使用 await 关键字来等待内部的 users.findOne() Promise 解决，确保在构建最终对象之前，us 变量已经包含了实际的用户数据。

import users from "@/models/users";
import { NextResponse } from "next/server";
import dbConnect from "@/util/mongodb";

export async function GET(req, { params }) {
  await dbConnect(); // 确保数据库连接

  try {
    // 1. 获取主用户信息
    const userData = await users.findOne({ username: params.id }, { pin: 0 });

    // 检查用户是否存在及是否有历史记录
    if (!userData || !userData.history || userData.history.length === 0) {
      return NextResponse.json([], { status: 200 }); // 返回空数组或适当的响应
    }

    // 2. 使用 Promise.all 处理历史记录中的嵌套查询
    const historyWithDetails = await Promise.all(
      userData.history.map(async (historyItem) => {
        // 在 map 回调中标记为 async，并使用 await 等待内层 Promise
        const relatedUser = await users.findOne(
          { _id: historyItem.id },
          { firstname: 1, username: 1, lastname: 1 }
        );

        // 返回包含已解析用户数据和金额的嵌套对象
        return { user: relatedUser, amount: historyItem.amount };
      })
    );

    // 3. 返回包含完整历史记录详情的响应
    return NextResponse.json(historyWithDetails, { status: 200 });
  } catch (err) {
    console.error("Error fetching user history:", err); // 记录详细错误信息
    return NextResponse.json(
      { message: "Internal Server Error", error: err.message },
      { status: 500 }
    );
  }
}

关键点解析

1. async 关键字在 map 回调中： 将 map 回调函数声明为 async (historyItem) => { ... } 是至关重要的。这使得该回调函数能够返回一个 Promise，并且允许在其内部使用 await。
2. await users.findOne(...)： 在 async 回调内部，我们使用 await 来暂停当前回调的执行，直到 users.findOne() 返回的 Promise 解决并提供实际的用户数据。
3. Promise.all 的作用： Promise.all 接收一个 Promise 数组。当 map 回调是 async 函数时，它自然会返回一个 Promise。因此，userData.history.map(async (...)) 会生成一个 Promise 数组，Promise.all 会等待所有这些 Promise 都解决，然后返回一个包含它们各自解决值的数组。

注意事项与最佳实践

• 错误处理： 在 Promise.all 外部使用 try...catch 块可以捕获任何在整个异步链中发生的错误。在 map 内部的 async 函数中，如果某个 findOne 操作失败，其 Promise 将会被拒绝，这会导致整个 Promise.all 拒绝。
• 数据验证： 在处理 userData.history 之前，检查 userData 是否存在以及 history 数组是否为空，可以避免潜在的运行时错误，并提供更友好的响应。
• 性能考量： 尽管 Promise.all 并行执行查询，但在处理非常大的 history 数组时，同时打开大量数据库连接可能会对性能造成影响。如果历史记录条目数可能非常庞大，可以考虑分批处理（例如使用 p-limit 或自定义限制并发数的函数）。
• MongoDB 投影： 在 users.findOne() 中使用投影 { firstname: 1, username: 1, lastname: 1 } 是一个好习惯，它只返回所需字段，减少网络传输和内存消耗。

总结

通过在 Promise.all 的 map 回调函数中巧妙地结合 async/await，我们可以有效地处理嵌套的异步数据获取任务，确保在构建复杂的嵌套对象时，所有内部 Promise 都已正确解决。这种模式是处理复杂数据依赖关系时的强大工具，有助于编写出健壮、可读且高效的异步代码。

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