Promise 詳解與實現(遵循Promise/A+規範)

作者:第一期架構課學員日期:2018-04-08 18:23:11 點擊:3

 1.什麼是Promise?

Promise是JS異步編程中的重要概念,異步抽象處理對象,是目前比較流行Javascript異步編程解決方案之一

2.對于幾種常見異步編程方案

  • 回調函數
  • 事件監聽
  • 發布/訂閱
  • Promise對象

這裡就拿回調函數說說

1.對于回調函數 我們用Jquery的ajax獲取數據時 都是以回調函數方式獲取的數據

$.get(url, (data) => {
console.log(data)
)

2.如果說 當我們需要發送多個異步請求 并且每個請求之間需要相互依賴 那這時 我們隻能 以嵌套方式來解決 形成 “回調地獄”

$.get(url, data1 => {
console.log(data1)
$.get(data1.url, data2 => {
console.log(data1)
})
})

這樣一來,在處理越多的異步邏輯時,就需要越深的回調嵌套,這種編碼模式的問題主要有以下幾個:

  • 代碼邏輯書寫順序與執行順序不一緻,不利于閱讀與維護。
  • 異步操作的順序變更時,需要大規模的代碼重構。
  • 回調函數基本都是匿名函數,bug 追蹤困難。
  • 回調函數是被第三方庫代碼(如上例中的 ajax )而非自己的業務代碼所調用的,造成了 IoC 控制反轉。

    Promise 處理多個相互關聯的異步請求

    1.而我們Promise 可以更直觀的方式 來解決 “回調地獄”

const request = url => {
return new Promise((resolve, reject) => {
$.get(url, data => {
resolve(data)
});
})
};
 
// 請求data1
request(url).then(data1 => {
return request(data1.url);
}).then(data2 => {
return request(data2.url);
}).then(data3 => {
console.log(data3);
}).catch(err => throw new Error(err));

2.相信大家在 vue/react 都是用axios fetch 請求數據 也都支持 Promise API

import axios from 'axios';
axios.get(url).then(data => {
console.log(data)
})

Axios 是一個基于 promise 的 HTTP 庫,可以用在浏覽器和 node.js 中。

3.Promise使用

1.Promise 是一個構造函數, new Promise 返回一個 promise對象 接收一個excutor執行函數作為參數, excutor有兩個函數類型形參resolve reject

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
// 異步處理
// 處理結束後、調用resolve 或 reject
});
 

2.promise相當于一個狀态機

promise的三種狀态

  • pending
  • fulfilled
  • rejected

1.promise 對象初始化狀态為 pending
2.當調用resolve(成功),會由pending => fulfilled
3.當調用reject(失敗),會由pending => rejected

注意promsie狀态 隻能由 pending => fulfilled/rejected, 一旦修改就不能再變

3.promise對象方法

1.then方法注冊 當resolve(成功)/reject(失敗)的回調函數

// onFulfilled 是用來接收promise成功的值
// onRejected 是用來接收promise失敗的原因
promise.then(onFulfilled, onRejected);

then方法是異步執行的

2.resolve(成功) onFulfilled會被調用

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
resolve('fulfilled'); // 狀态由 pending => fulfilled
});
promise.then(result => { // onFulfilled
console.log(result); // 'fulfilled'
}, reason => { // onRejected 不會被調用
 
})

3.reject(失敗) onRejected會被調用

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
reject('rejected'); // 狀态由 pending => rejected
});
promise.then(result => { // onFulfilled 不會被調用
 
}, reason => { // onRejected
console.log(rejected); // 'rejected'
})

4.promise.catch

在鍊式寫法中可以捕獲前面then中發送的異常,

promise.catch(onRejected)
相當于
promise.then(null, onRrejected);
 
// 注意
// onRejected 不能捕獲當前onFulfilled中的異常
promise.then(onFulfilled, onRrejected);
 
// 可以寫成:
promise.then(onFulfilled)
.catch(onRrejected);

4.promise chain

promise.then方法每次調用 都返回一個新的promise對象 所以可以鍊式寫法

function taskA() {
console.log("Task A");
}
function taskB() {
console.log("Task B");
}
function onRejected(error) {
console.log("Catch Error: A or B", error);
}
 
var promise = Promise.resolve();
promise
.then(taskA)
.then(taskB)
.catch(onRejected) // 捕獲前面then方法中的異常

5.Promise的靜态方法

1.Promise.resolve 返回一個fulfilled狀态的promise對象

Promise.resolve('hello').then(function(value){
console.log(value);
});
 
Promise.resolve('hello');
// 相當于
const promise = new Promise(resolve => {
resolve('hello');
});

2.Promise.reject 返回一個rejected狀态的promise對象

Promise.reject(24);
new Promise((resolve, reject) => {
reject(24);
});

3.Promise.all 接收一個promise對象數組為參數

隻有全部為resolve才會調用 通常會用來處理 多個并行異步操作

const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1);
});
 
const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve(2);
});
 
const p3 = new Promise((resolve, reject) => {
reject(3);
});
 
Promise.all([p1, p2, p3]).then(data => {
console.log(data); // [1, 2, 3] 結果順序和promise實例數組順序是一緻的
}, err => {
console.log(err);
});

4.Promise.race 接收一個promise對象數組為參數

Promise.race 隻要有一個promise對象進入 FulFilled 或者 Rejected 狀态的話,就會繼續進行後面的處理。

function timerPromisefy(delay) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(function () {
resolve(delay);
}, delay);
});
}
var startDate = Date.now();
 
Promise.race([
timerPromisefy(10),
timerPromisefy(20),
timerPromisefy(30)
]).then(function (values) {
console.log(values); // 10
});

4. Promise 代碼實現

/**
* Promise 實現 遵循promise/A+規範
* Promise/A+規範譯文:
* https://malcolmyu.github.io/2015/06/12/Promises-A-Plus/#note-4
*/
 
// promise 三個狀态
const PENDING = "pending";
const FULFILLED = "fulfilled";
const REJECTED = "rejected";
 
function Promise(excutor) {
let that = this; // 緩存當前promise實例對象
that.status = PENDING; // 初始狀态
that.value = undefined; // fulfilled狀态時 返回的信息
that.reason = undefined; // rejected狀态時 拒絕的原因
that.onFulfilledCallbacks = []; // 存儲fulfilled狀态對應的onFulfilled函數
that.onRejectedCallbacks = []; // 存儲rejected狀态對應的onRejected函數
 
function resolve(value) { // value成功态時接收的終值
if(value instanceof Promise) {
return value.then(resolve, reject);
}
 
// 為什麼resolve 加setTimeout?
// 2.2.4規範 onFulfilled 和 onRejected 隻允許在 execution context 棧僅包含平台代碼時運行.
// 注1 這裡的平台代碼指的是引擎、環境以及 promise 的實施代碼。實踐中要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法異步執行,且應該在 then 方法被調用的那一輪事件循環之後的新執行棧中執行。
 
setTimeout(() => {
// 調用resolve 回調對應onFulfilled函數
if (that.status === PENDING) {
// 隻能由pedning狀态 => fulfilled狀态 (避免調用多次resolve reject)
that.status = FULFILLED;
that.value = value;
that.onFulfilledCallbacks.forEach(cb => cb(that.value));
}
});
}
 
function reject(reason) { // reason失敗态時接收的拒因
setTimeout(() => {
// 調用reject 回調對應onRejected函數
if (that.status === PENDING) {
// 隻能由pedning狀态 => rejected狀态 (避免調用多次resolve reject)
that.status = REJECTED;
that.reason = reason;
that.onRejectedCallbacks.forEach(cb => cb(that.reason));
}
});
}
 
// 捕獲在excutor執行器中抛出的異常
// new Promise((resolve, reject) => {
// throw new Error('error in excutor')
// })
try {
excutor(resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}
 
/**
* resolve中的值幾種情況:
* 1.普通值
* 2.promise對象
* 3.thenable對象/函數
*/
 
/**
* 對resolve 進行改造增強 針對resolve中不同值情況 進行處理
* @param {promise} promise2 promise1.then方法返回的新的promise對象
* @param {[type]} x promise1中onFulfilled的返回值
* @param {[type]} resolve promise2的resolve方法
* @param {[type]} reject promise2的reject方法
*/
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
if (promise2 === x) { // 如果從onFulfilled中返回的x 就是promise2 就會導緻循環引用報錯
return reject(new TypeError('循環引用'));
}
 
let called = false; // 避免多次調用
// 如果x是一個promise對象 (該判斷和下面 判斷是不是thenable對象重複 所以可有可無)
if (x instanceof Promise) { // 獲得它的終值 繼續resolve
if (x.status === PENDING) { // 如果為等待态需等待直至 x 被執行或拒絕 并解析y值
x.then(y => {
resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
}, reason => {
reject(reason);
});
} else { // 如果 x 已經處于執行态/拒絕态(值已經被解析為普通值),用相同的值執行傳遞下去 promise
x.then(resolve, reject);
}
// 如果 x 為對象或者函數
} else if (x != null && ((typeof x === 'object') || (typeof x === 'function'))) {
try { // 是否是thenable對象(具有then方法的對象/函數)
let then = x.then;
if (typeof then === 'function') {
then.call(x, y => {
if(called) return;
called = true;
resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
}, reason => {
if(called) return;
called = true;
reject(reason);
})
} else { // 說明是一個普通對象/函數
resolve(x);
}
} catch(e) {
if(called) return;
called = true;
reject(e);
}
} else {
resolve(x);
}
}
 
/**
* [注冊fulfilled狀态/rejected狀态對應的回調函數]
* @param {function} onFulfilled fulfilled狀态時 執行的函數
* @param {function} onRejected rejected狀态時 執行的函數
* @return {function} newPromsie 返回一個新的promise對象
*/
Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
const that = this;
let newPromise;
// 處理參數默認值 保證參數後續能夠繼續執行
onFulfilled =
typeof onFulfilled === "function" ? onFulfilled : value => value;
onRejected =
typeof onRejected === "function" ? onRejected : reason => {
throw reason;
};
 
// then裡面的FULFILLED/REJECTED狀态時 為什麼要加setTimeout ?
// 原因:
// 其一 2.2.4規範 要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法異步執行(且應該在 then 方法被調用的那一輪事件循環之後的新執行棧中執行) 所以要在resolve裡加上setTimeout
// 其二 2.2.6規範 對于一個promise,它的then方法可以調用多次.(當在其他程序中多次調用同一個promise的then時 由于之前狀态已經為FULFILLED/REJECTED狀态,則會走的下面邏輯),所以要确保為FULFILLED/REJECTED狀态後 也要異步執行onFulfilled/onRejected
 
// 其二 2.2.6規範 也是resolve函數裡加setTimeout的原因
// 總之都是 讓then方法異步執行 也就是确保onFulfilled/onRejected異步執行
 
// 如下面這種情景 多次調用p1.then
// p1.then((value) => { // 此時p1.status 由pedding狀态 => fulfilled狀态
// console.log(value); // resolve
// // console.log(p1.status); // fulfilled
// p1.then(value => { // 再次p1.then 這時已經為fulfilled狀态 走的是fulfilled狀态判斷裡的邏輯 所以我們也要确保判斷裡面onFuilled異步執行
// console.log(value); // 'resolve'
// });
// console.log('當前執行棧中同步代碼');
// })
// console.log('全局執行棧中同步代碼');
//
 
if (that.status === FULFILLED) { // 成功态
return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
try{
let x = onFulfilled(that.value);
resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject); // 新的promise resolve 上一個onFulfilled的返回值
} catch(e) {
reject(e); // 捕獲前面onFulfilled中抛出的異常 then(onFulfilled, onRejected);
}
});
})
}
 
if (that.status === REJECTED) { // 失敗态
return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
try {
let x = onRejected(that.reason);
resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
} catch(e) {
reject(e);
}
});
});
}
 
if (that.status === PENDING) { // 等待态
// 當異步調用resolve/rejected時 将onFulfilled/onRejected收集暫存到集合中
return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
that.onFulfilledCallbacks.push((value) => {
try {
let x = onFulfilled(value);
resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
} catch(e) {
reject(e);
}
});
that.onRejectedCallbacks.push((reason) => {
try {
let x = onRejected(reason);
resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
} catch(e) {
reject(e);
}
});
});
}
};
 
/**
* Promise.all Promise進行并行處理
* 參數: promise對象組成的數組作為參數
* 返回值: 返回一個Promise實例
* 當這個數組裡的所有promise對象全部變為resolve狀态的時候,才會resolve。
*/
Promise.all = function(promises) {
return new Promise((resolve, reject) => {
let done = gen(promises.length, resolve);
promises.forEach((promise, index) => {
promise.then((value) => {
done(index, value)
}, reject)
})
})
}
 
function gen(length, resolve) {
let count = 0;
let values = [];
return function(i, value) {
values[i] = value;
if (++count === length) {
console.log(values);
resolve(values);
}
}
}
 
/**
* Promise.race
* 參數: 接收 promise對象組成的數組作為參數
* 返回值: 返回一個Promise實例
* 隻要有一個promise對象進入 FulFilled 或者 Rejected 狀态的話,就會繼續進行後面的處理(取決于哪一個更快)
*/
Promise.race = function(promises) {
return new Promise((resolve, reject) => {
promises.forEach((promise, index) => {
promise.then(resolve, reject);
});
});
}
 
// 用于promise方法鍊時 捕獲前面onFulfilled/onRejected抛出的異常
Promise.prototype.catch = function(onRejected) {
return this.then(null, onRejected);
}
 
Promise.resolve = function (value) {
return new Promise(resolve => {
resolve(value);
});
}
 
Promise.reject = function (reason) {
return new Promise((resolve, reject) => {
reject(reason);
});
}
 
/**
* 基于Promise實現Deferred的
* Deferred和Promise的關系
* - Deferred 擁有 Promise
* - Deferred 具備對 Promise的狀态進行操作的特權方法(resolve reject)
*
*參考jQuery.Deferred
*url: http://api.jquery.com/category/deferred-object/
*/
Promise.deferred = function() { // 延遲對象
let defer = {};
defer.promise = new Promise((resolve, reject) => {
defer.resolve = resolve;
defer.reject = reject;
});
return defer;
}
 
/**
* Promise/A+規範測試
* npm i -g promises-aplus-tests
* promises-aplus-tests Promise.js
*/
 
try {
module.exports = Promise
} catch (e) {
}
 
 

Promise測試

npm i -g promises-aplus-tests
promises-aplus-tests Promise.js
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