Promise——从阅读文档到简单实现（一）

2019年4月27日 124次阅读 来源: 前端

前言

最近几周参加笔试面试，总是会遇到实现异步和处理异步的问题，然而作者每次都无法完美地回答。在最近一次笔试因为 Promise 而被刷掉后，我终于下定决心一个个地搞懂它们，就先拿 Promise 开刀吧 :)。

用法解析

ES6 的Promise对象是一个代理对象，被代理的值在Promise对象创建时可能是未知的，另外它允许你为异步操作的成功和失败分别绑定相应的处理方法。
Promise 常用于控制异步操作的执行顺序，而且可以让异步方法像同步方法那样返回值。它不能立即取得异步方法的返回值，但是它可以代理这个值，一旦异步操作完成，就会以及将值传递给相应的处理方法。
一个Promise对象有以下几种状态:

  • pending: 初始状态，既不是成功，也不是失败状态。
  • fulfilled: 意味着操作成功完成。
  • rejected: 意味着操作失败。

一个Promise对象的状态可以从pending变成fulfilled，同时传递一个值给相应的onfulfilled处理方法；也可以从pending变成rejected，同时传递一个失败信息给相应的onrejected处理方法。
一旦一个Promise对象的状态发生改变，就会触发之前通过Promise.prototype.then、 Promise.prototype.catch和 Promise.prototype.finally方法绑定的onfulfilled、onrejected和onFinally处理方法。
因为 then、catch和finally方法都会返回一个新的Promise对象， 所以它们可以被链式调用。

《Promise——从阅读文档到简单实现（一）》

构造函数

构造函数Promise()主要用来包装还未支持 promises 的函数。

new Promise( function(resolve, reject) {...} /* executor */  );

参数：executor
executor是带有 resolve 和 reject 两个函数参数的函数。Promise构造函数执行时立即调用executor函数，换句话说，executor函数是在Promise构造函数内执行的，所以它是同步代码。在executor函数内调用 resolve 和 reject 函数，可以传递参数给相应的处理方法，并会分别将 promise 新建对象的状态改为fulfilled（完成）或rejected（失败）。
executor 内部通常会执行一些异步操作如ajax，一旦完成，可以调用resolve函数传递参数并将 promise 对象的状态改成 fulfilled，或者在发生错误时调用reject 函数传递参数并将 promise 对象的状态改成 rejected。如下：

function myAsyncFunction(url) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open("GET", url);
    xhr.onload = () => resolve(xhr.responseText);
    xhr.onerror = () => reject(xhr.statusText);
    xhr.send();
  });
};

如果在executor函数中抛出一个错误，那么该 promise 对象状态将变为rejected，并将错误作为参数传递给对应的onrejected处理方法。如下：

function myAsyncFunction(url) {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const xhr = new XMLHttpRequest();
    xhr.open("GET", url);
    xhr.onerror = () => {
        throw xhr.statusText;
        //throw xhr.statusText 效果等同于 reject(xhr.statusText)
    };
    xhr.send();
  });
};

静态方法

静态方法是定义在构造函数上的方法，声明静态方法：

Func.fn = function() {}

调用静态方法：

Func.fn(args);

ES6中的Promise构造函数有4个静态方法：

  • Promise.resolve(value)
  • Promise.reject(reason)
  • Promise.all(iterable)
  • Promise.race(iterable)

Promise.resolve(value)：
返回一个由参数value解析而来的Promise对象。

  • 如果传入的value本身就是Promise对象，则直接返回value；
  • 如果value是一个thenable对象（带有 then 方法的对象），返回的Promise对象会跟随这个thenable对象，状态随之变化；
  • 其它情况下返回的Promise对象状态为fulfilled，并且将该value作为参数传递给onfulfilled处理方法。

通常而言，如果你不知道一个值是否为Promise对象，就可以使用 Promise.resolve(value) 来将value以Promise对象的形式使用。

    // resolve一个thenable对象
    var p1 = Promise.resolve({ 
      then: function(onFulfill, onReject) { onFulfill("fulfilled!"); }
    });
    console.log(p1 instanceof Promise) // true, 这是一个Promise对象
    
    p1.then(function(v) {
        console.log(v); // 输出"fulfilled!"
      }, function(e) {
        // 不会被调用
    });

Promise.reject(reason)：
返回一个被给定原因reason拒绝的Promise对象。
返回的Promise对象的status状态属性为rejected，reason拒绝原因属性（传递给onrejected处理方法的 reason 参数）与参数reason相等。

Promise.reject(new Promise((resolve, reject) => resolve('done')))
.then(function(reason) {
      // 未被调用
}, function(reason) {
      console.log(reason); // new Promise
});

Promise.all(iterable)：
参数：iterable对象为Array对象、Map对象和Set对象等可迭代对象。
返回：一个Promise对象。

  • 如果iterable不是一个可迭代对象，Promise.all会同步地返回返回一个状态为rejected ，拒绝原因reson为类型错误的 promise 对象；
  • 如果iterable对象为空，Promise.all会同步地返回一个状态为fulfilled，value值为空数组的 promise 对象；
  • 如果iterable对象中的 promise 对象都变为fulfilled状态，或者iterable对象内没有 promise 对象，Promise.all返回的 promise 对象将异步地变为fulfilled状态。这两种情况返回的 promise 对象的value值(传递给onfulfilled处理方法的 value 参数)都是一个数组，这个数组包含iterable对象中所有的基本值和 promise 对象value值，这些值将会按照参数iterable内的顺序排列，而不是由 promise 的完成顺序决定；
  • 如果iterable对象中任意一个 promise 对象状态变为rejected，那么Promise.all就会异步地返回一个状态为rejected的 promise 对象，而且此 promise 对象的reason值（传递给onrejected处理方法的 reason 参数），等于iterable对象中状态为rejected的那一个 promise 对象的reason值。
    // this will be counted as if the iterable passed is empty, so it gets fulfilled
    var p = Promise.all([1,2,3]);
    // this will be counted as if the iterable passed contains only the resolved promise with value "333", so it gets fulfilled
    var p2 = Promise.all([1,2,3, Promise.resolve(333)]);
    // this will be counted as if the iterable passed contains the rejected promise with value "444", so it gets rejected
    var p3 = Promise.all([1,2, Promise.reject(444), Promise.reject(555)]);
    
    // using setTimeout we can execute code after the stack is empty
    setTimeout(function(){
        console.log(p);
        console.log(p2);
        console.log(p3);
    });
    
    // logs
    // Promise { <state>: "fulfilled", <value>: Array[3] }
    // Promise { <state>: "fulfilled", <value>: Array[4] }
    // Promise { <state>: "rejected", <reason>: 444 }

Promise.race(iterable)：
返回一个Promise对象。

  • 如果iterable不是一个可迭代对象，Promise.race会同步地返回返回一个状态为rejected，拒绝原因reson为类型错误的 promise 对象；
  • 如果iterable对象为空，Promise.all会同步地返回一个状态为fulfilled，value值为空数组的 promise 对象；
  • 如果iterable对象不为空,一旦iterable中的某个 promise 对象完成或拒绝，返回的 promise 对象就会完成或拒绝，且返回的 promise 对象的value值（完成时）或reason值（拒绝时）和这个 promise 对象的value值（完成时）或reason值（拒绝时）相等。
    var promise1 = new Promise(function(resolve, reject) {
        setTimeout(resolve, 500, 'one');
    }), promise2 = new Promise(function(resolve, reject) {
        setTimeout(resolve, 100, 'two');
    });
    
    Promise.race([promise1, promise2]).then(function(value) {
      console.log(value);
      // Both resolve, but promise2 is faster
    });
    // expected output: "two"

实例方法

实例方法是定义在原型对象上的方法，声明实例方法：

Func.prototype.fn = function() {}

调用实例方法需要先创建一个实例：

let func = new Func();
func.fn(args);

Promise的原型对象上有3个实例方法：

  • Promise.prototype.then(onFulfilled, onRejected)
  • Promise.prototype.catch(onRejected)
  • Promise.prototype.finally(onFinally)

Promise.prototype.then(onFulfilled, onRejected)：
then方法接收成功和失败两种情况的回调函数作为参数，返回一个Promise对象。

参数：onFulfilled和onRejected回调函数。
onFulfilled：当 promise 对象变成 fulfilled 状态时被调用。onFulfilled函数有一个参数，即 promise 对象完成时的 value 值。如果onFulfilled不是函数，它会在then方法内部被替换成一个Identity函数，即 (x) => (x) 。
onRejected：当 promise 对象变成 rejected 状态时被调用。onRejected函数有一个参数，即 promise 对象失败时的 reason 值。如果onRejected不是函数，它会在then方法内部被替换成一个Thrower函数，即 (reason) => {throw reason} 。

返回：一旦调用then方法的 promise 对象被完成或拒绝，将异步调用相应的处理函数(onFulfilled或onRejected)，即将处理函数加入microtask队列中。如果onFulfilled或onRejected回调函数：

  • 返回一个值，则then返回的 promise 对象的status变为fulfilled，value变为回调函数的返回值；
  • 不返回任何内容，则then返回的 promise 对象的status变为fulfilled，value变为undefined；
  • 抛出一个错误，则then返回的 promise 对象的status变为rejected，reason变为回调函数抛出的错误;
  • 返回一个状态为fulfilled的 promise 对象，则then返回的 promise 对象的status变为fulfilled，value等于回调函数返回的 promise 对象的value值；
  • 返回一个状态为rejected的 promise 对象，则then返回的 promise 对象的status变为rejected，reason等于回调函数返回的 promise 对象的reason值；
  • 返回一个状态为pending的 promise 对象，则then返回的 promise 对象的status变为pending，且其status将随着回调函数返回的 promise 对象的status变化而变化，之后其value或reason值也会和此 promise 对象的value或reason值相同。

这里提一下，这个地方看 MDN 文档中文翻译实在看不懂，之后看英文原文反而稍微理解了，希望之后在实现 Promise 的过程中能理解更深。

    var fromCallback;
    
    var fromThen = Promise.resolve('done')
    .then(function() {
        fromCallback = new Promise(function(){});
        return fromCallback;
    });
    
    setTimeout(function() {
        console.log(fromCallback);    //fromCallback.status === 'pending'
        console.log(fromThen);        //fromThen.status === 'pending'
        console.log(fromCallback === fromThen);    //false
    }, 0);

Promise.prototype.catch(onRejected)：
catch方法接收失败情况的回调函数作为参数，返回一个Promise对象。
参数：onRejected回调函数，表现同then中的onRejected参数。
返回：promiseObj.catch(onRejected) 与 promiseObj.then(undefined, onRejected) 返回值相同。

    Promise.resolve()
      .then( () => {
        // 返回一个 rejected promise
        throw 'Oh no!';
      })
      .catch( reason => {
        console.error( 'onRejected function called: ', reason );
      })
      .then( () => {
        console.log( "I am always called even if the prior then's promise rejects" );
      });

Promise.prototype.finally(onFinally)：
finally方法接收onFinally回调函数作为参数，返回一个Promise对象。
如果你想在 promise 执行完毕后，无论其结果是成功还是失败，都做一些相同的处理时，可以使用finally方法。
参数：onFinally回调函数
onFinally不接收任何参数，当 promise 对象变成 settled (fulfilled / rejected) 状态时onFinally被调用。
返回：如果onFinally回调函数

  • 不返回任何内容或者返回一个值或者返回一个状态为fulfilled的 promise 对象，则finally返回的 promise 对象的status、value和reason值与调用这个finally方法的 promise 对象的值相同；
  • 抛出一个错误或者返回一个状态为rejected的 promise 对象，则finally返回的 promise 对象的status值变为rejected，reason值变为被抛出的错误或者回调函数返回的 promise 对象的reason值；
  • 返回一个状态为pending的 promise 对象，则finally返回的 promise 对象的status值变为pending，且其status值将随着回调函数返回的 promise 对象的status值变化而变化，之后其value或reason值也会和此 promise 对象的value或reason值相同。
Promise.reject('是我，开心吗').finally(function() {
    var pro = new Promise(function(r){r('你得不到我')});    //pro.status === 'fulfilled'
    return pro;    //`onFinally`回调函数返回一个状态为`fulfilled`的 promise 对象
}).catch(function(reason) {
    console.log(reason);
});

结语

将 MDN 文档整理了一下，加入了一些自己的理解，也花费了一天的时间。现在Promise各个方法的参数、返回值、功能和使用方法已经有个大概的了解了，为了进一步理解其原理，接下来我打算简单地实现一下它。

    原文作者：前端
    原文地址: https://segmentfault.com/a/1190000018524106
    本文转自网络文章，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系博主进行删除。
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