Использование Top-Level Await в современном JavaScript

Если вы когда-либо оборачивали асинхронный код в немедленно вызываемое функциональное выражение (IIFE), чтобы использовать await на уровне модуля, вы не одиноки. До ES2022 разработчикам JavaScript приходилось идти на различные ухищрения для обработки асинхронных операций во время инициализации модуля. Top-level await в JavaScript изменяет это, позволяя использовать await напрямую в ES-модулях без обертки в виде async функции.

В этой статье объясняется, как top-level await преобразует выполнение модулей, его практическое применение для загрузки конфигурации и динамических импортов, а также критические компромиссы, которые необходимо понимать — включая блокировку выполнения и подводные камни циклических зависимостей. Вы узнаете, когда использовать эту мощную функцию и, что не менее важно, когда её следует избегать.

Что такое Top-Level Await и зачем он был введен?

Проблема, которую он решает

До появления top-level await инициализация модуля с асинхронными данными требовала обходных путей:

// Старый подход с IIFE
let config;
(async () => {
  config = await fetch('/api/config').then(r => r.json());
})();

// config может быть undefined при обращении!

Этот паттерн создавал проблемы с синхронизацией и усложнял понимание кода. Модули не могли гарантировать, что их асинхронные зависимости будут готовы перед экспортом значений.

Решение ES2022

Top-level await позволяет использовать выражения await напрямую в области видимости модуля:

// Современный подход
const config = await fetch('/api/config').then(r => r.json());
export { config }; // Всегда определен при импорте

Эта функция работает исключительно в ES-модулях — файлах с расширением .mjs или .js файлах в проектах с "type": "module" в package.json. В браузерах скрипты должны использовать <script type="module">.

Как Top-Level Await изменяет выполнение модулей

Загрузка модулей становится асинхронной

Когда JavaScript встречает await вне async функции, это кардинально изменяет способ загрузки модуля:

1. Фаза парсинга: Движок проверяет синтаксис и идентифицирует импорты/экспорты
2. Фаза инстанцирования: Создаются привязки модуля, но не выполняются
3. Фаза оценки: Код выполняется, приостанавливаясь на каждом await

// database.js
console.log('1. Начало подключения');
export const db = await connectDB();
console.log('2. Подключение готово');

// app.js
console.log('3. Запуск приложения');
import { db } from './database.js';
console.log('4. Использование базы данных');

// Порядок вывода:
// 1. Начало подключения
// 3. Запуск приложения
// 2. Подключение готово
// 4. Использование базы данных

Каскадный эффект

Зависимости модулей создают цепную реакцию. Когда модуль использует top-level await, каждый модуль, который его импортирует — прямо или косвенно — ждет завершения:

// config.js
export const settings = await loadSettings();

// auth.js
import { settings } from './config.js';
export const apiKey = settings.apiKey;

// main.js
import { apiKey } from './auth.js'; // Ждет всю цепочку

Распространенные случаи использования и паттерны

Динамическая загрузка модулей

Top-level await в JavaScript превосходно подходит для условных импортов на основе условий времени выполнения:

// Загрузка драйвера базы данных на основе окружения
const dbModule = await import(
  process.env.DB_TYPE === 'postgres' 
    ? './drivers/postgres.js' 
    : './drivers/mysql.js'
);

export const db = new dbModule.Database();

Инициализация конфигурации и ресурсов

Идеально подходит для загрузки конфигурации или инициализации ресурсов перед выполнением модуля:

// i18n.js
const locale = await detectUserLocale();
const translations = await import(`./locales/${locale}.js`);

export function t(key) {
  return translations.default[key] || key;
}

Загрузка WebAssembly модулей

Упрощает инициализацию WASM без функций-оберток:

// crypto.js
const wasmModule = await WebAssembly.instantiateStreaming(
  fetch('/crypto.wasm')
);

export const { encrypt, decrypt } = wasmModule.instance.exports;

Критические ограничения и компромиссы

Только ES-модули

Top-level await имеет строгие требования к контексту:

// ❌ CommonJS - SyntaxError
const data = await fetchData();

// ❌ Классический скрипт - SyntaxError
<script>
  const data = await fetchData();
</script>

// ✅ ES-модуль
<script type="module">
  const data = await fetchData();
</script>

Блокировка выполнения

Каждый await создает точку синхронизации, которая может повлиять на запуск приложения:

// slow-module.js
export const data = await fetch('/slow-endpoint'); // задержка 5 секунд

// app.js
import { data } from './slow-module.js';
// Все приложение ждет 5 секунд перед выполнением этой строки

Взаимоблокировки циклических зависимостей

Top-level await делает циклические зависимости более опасными:

// user.js
import { getPermissions } from './permissions.js';
export const user = await fetchUser();

// permissions.js
import { user } from './user.js';
export const permissions = await getPermissions(user.id);

// Результат: Взаимоблокировка - модули ждут друг друга бесконечно

Лучшие практики для продакшн использования

Когда использовать Top-Level Await

• Одноразовая инициализация: Подключения к базе данных, API клиенты
• Загрузка конфигурации: Настройки, специфичные для окружения
• Обнаружение функций: Условная загрузка полифиллов

Когда избегать

• Модули библиотек: Никогда не блокируйте downstream потребителей
• Часто импортируемые утилиты: Сохраняйте синхронность для производительности
• Модули с риском циклических зависимостей: Используйте async функции вместо этого

Стратегии обработки ошибок

Всегда обрабатывайте сбои, чтобы предотвратить крах загрузки модуля:

// Безопасный паттерн с fallback
export const config = await loadConfig().catch(err => {
  console.error('Загрузка конфигурации не удалась:', err);
  return { defaultSettings: true };
});

// Альтернатива: позволить потребителю обрабатывать ошибки
export async function getConfig() {
  return await loadConfig();
}

Поддержка инструментов сборки и среды выполнения

Современные инструменты обрабатывают top-level await в JavaScript с различными подходами:

• Webpack 5+: Поддерживает с experiments.topLevelAwait
• Vite: Нативная поддержка в разработке и продакшене
• Node.js 14.8+: Полная поддержка в ES-модулях
• TypeScript 3.8+: Требует module: "es2022" или выше

Для устаревших сред рассмотрите обертывание асинхронной логики в экспортируемые функции вместо использования top-level await.

Заключение

Top-level await преобразует способ написания асинхронной инициализации модулей в JavaScript, устраняя обходные пути с IIFE и делая код более читаемым. Однако его мощь сопряжена с ответственностью — блокировка выполнения модуля и потенциальные проблемы с циклическими зависимостями требуют тщательного рассмотрения.

Используйте top-level await для инициализации, специфичной для приложения, и загрузки конфигурации, но держите его подальше от общих библиотек и утилит. Понимая как его возможности, так и ограничения, вы можете использовать эту функцию для написания более чистых, поддерживаемых JavaScript модулей, избегая при этом подводных камней, связанных с приостановкой выполнения модуля.

FAQ

Complete picture for complete understanding

Capture every clue your frontend is leaving so you can instantly get to the root cause of any issue with OpenReplay — the open-source session replay tool for developers. Self-host it in minutes, and have complete control over your customer data.

Check our GitHub repo and join the thousands of developers in our community.