Promise 原理解析与实现(遵循Promise/A+规范)

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          Promise 原理解析与实现(遵循Promise/A+规范)

          作者:珠峰培训日期:2019-03-13 11:38:18 点击:20

          什么是Promise?

          Promise是JS异步编程中的重要概念,异步抽象处理对象,是目前比较流行Javascript异步编程解决方案之一

          对于几种常见异步编程方案

          • 回调函数
          • 事件监听
          • 发布/订阅
          • Promise对象

          这里就拿回调函数说说

          1.对于回调函数 我们用Jquery的ajax获取数据时 都是以回调函数方式获取的数据

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

          2.如果说 当我们需要发送多个异步请求 并且每个请求之间需要相互依赖 那这时 我们只能 以嵌套方式来解决 形成 “回调地狱”

          div class="hljs-line">$.get(url, data1 => {     
              console.log(data1)     
              $.get(data1.url, data2 => {         
                  console.log(data1)     
              }) 
          })
          这样一来,在处理越多的异步逻辑时,就需要越深的回调嵌套,这种编码模式的问题主要有以下几个:
          • 代码逻辑书写顺序与执行顺序不一致,不利于阅读与维护。
          • 异步操作的顺序变更时,需要大规模的代码重构。
          • 回调函数基本都是匿名函数,bug 追踪困难。
          • 回调函数是被第三方库代码(如上例中的 ajax )而非自己的业务代码所调用的,造成了 IoC 控制反转。

          Promise 处理多个相互关联的异步请求

          1.而我们Promise 可以更直观的方式 来解决 “回调地狱”

          return new Promise((resolve, reject) => {
                      $.get(url, data => {
                          resolve(data)
                      });
                  })
              };
              
              // 请求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 请求数据 也都支持 Promise API

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

          Axios 是一个基于 promise 的 HTTP 库,可以用在浏览器和 node.js 中。

          Promise使用

          1.Promise 是一个构造函数, new Promise 返回一个 promise对象 接收一个excutor执行函数作为参数, excutor有两个函数类型形参resolve reject

          const promise = new Promise((resolve, reject) => { // 异步处理 // 处理结束后、调用resolve 或 reject });

          2.promise相当于一个状态机,它由以下几种状态

          • pending
          • fulfilled
          • rejected

          1.promise 对象初始化状态为 pending

          2.当调用resolve(成功),会由pending => fulfilled

          3.当调用reject(失败),会由pending => rejected

          注意promsie状态 只能由 pending => fulfilled/rejected, 一旦修改就不能再变

          3.promise对象方法

          1.then方法注册 当resolve(成功)/reject(失败)的回调函数

          // onFulfilled 是用来接收promise成功的值
          // onRejected 是用来接收promise失败的原因
          promise.then(onFulfilled, onRejected);
          then方法是异步执行的

          2.resolve(成功) onFulfilled会被调用

          const promise = new Promise((resolve, reject) => { resolve('fulfilled'); // 状态由 pending => fulfilled }); promise.then(result => { // onFulfilled console.log(result); // 'fulfilled' }, reason => { // onRejected 不会被调用 })

          3.reject(失败) onRejected会被调用

          const promise = new Promise((resolve, reject) => { reject('rejected'); // 状态由 pending => rejected }); promise.then(result => { // onFulfilled 不会被调用 }, reason => { // onRejected console.log(reason); // 'rejected' })

          4.promise.catch->在链式写法中可以捕获前面then中发送的异常

          promise.catch(onRejected) 相当于 promise.then(null, onRrejected); // 注意 // onRejected 不能捕获当前onFulfilled中的异常 promise.then(onFulfilled, onRrejected); // 可以写成: promise.then(onFulfilled) .catch(onRrejected);

          4.Promise chain->promise.then方法每次调用 都返回一个新的promise对象 所以可以链式写法

          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) // 捕获前面then方法中的异常

          5.Promise的静态方法

          1. Promise.resolve 返回一个fulfilled状态的promise对象

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

          2.Promise.reject 返回一个rejected状态的promise对象

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

          3.Promise.all 接收一个promise对象数组为参数,只有全部为resolve才会调用 通常会用来处理 多个并行异步操作

          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] 结果顺序和promise实例数组顺序是一致的 }, err => { console.log(err); });

          4.Promise.race 接收一个promise对象数组为参数,Promise.race 只要有一个promise对象进入 FulFilled 或者 Rejected 状态的话,就会继续进行后面的处理。

          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 });

          5.Promise的finally

          Promise.prototype.finally = function (callback) { let P = this.constructor; return this.then( value => P.resolve(callback()).then(() => value), reason => P.resolve(callback()).then(() => { throw reason }) ); };

          Promise代码实现

          /** * Promise 实现 遵循promise/A+规范 * Promise/A+规范译文: * https://malcolmyu.github.io/2015/06/12/Promises-A-Plus/#note-4 */ // promise 三个状态 const PENDING = "pending"; const FULFILLED = "fulfilled"; const REJECTED = "rejected"; function Promise(excutor) { let that = this; // 缓存当前promise实例对象 that.status = PENDING; // 初始状态 that.value = undefined; // fulfilled状态时 返回的信息 that.reason = undefined; // rejected状态时 拒绝的原因 that.onFulfilledCallbacks = []; // 存储fulfilled状态对应的onFulfilled函数 that.onRejectedCallbacks = []; // 存储rejected状态对应的onRejected函数 function resolve(value) { // value成功态时接收的终值 if(value instanceof Promise) { return value.then(resolve, reject); } // 为什么resolve 加setTimeout? // 2.2.4规范 onFulfilled 和 onRejected 只允许在 execution context 栈仅包含平台代码时运行. // 注1 这里的平台代码指的是引擎、环境以及 promise 的实施代码。实践中要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行,且应该在 then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行。 setTimeout(() => { // 调用resolve 回调对应onFulfilled函数 if (that.status === PENDING) { // 只能由pending状态 => fulfilled状态 (避免调用多次resolve reject) that.status = FULFILLED; that.value = value; that.onFulfilledCallbacks.forEach(cb => cb(that.value)); } }); } function reject(reason) { // reason失败态时接收的拒因 setTimeout(() => { // 调用reject 回调对应onRejected函数 if (that.status === PENDING) { // 只能由pending状态 => rejected状态 (避免调用多次resolve reject) that.status = REJECTED; that.reason = reason; that.onRejectedCallbacks.forEach(cb => cb(that.reason)); } }); } // 捕获在excutor执行器中抛出的异常 // new Promise((resolve, reject) => { // throw new Error('error in excutor') // }) try { excutor(resolve, reject); } catch (e) { reject(e); } } /** * resolve中的值几种情况: * 1.普通值 * 2.promise对象 * 3.thenable对象/函数 */ /** * 对resolve 进行改造增强 针对resolve中不同值情况 进行处理 * @param {promise} promise2 promise1.then方法返回的新的promise对象 * @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) { // 如果从onFulfilled中返回的x 就是promise2 就会导致循环引用报错 return reject(new TypeError('循环引用')); } let called = false; // 避免多次调用 // 如果x是一个promise对象 (该判断和下面 判断是不是thenable对象重复 所以可有可无) if (x instanceof Promise) { // 获得它的终值 继续resolve if (x.status === PENDING) { // 如果为等待态需等待直至 x 被执行或拒绝 并解析y值 x.then(y => { resolvePromise(promise2, y, resolve, reject); }, reason => { reject(reason); }); } else { // 如果 x 已经处于执行态/拒绝态(值已经被解析为普通值),用相同的值执行传递下去 promise x.then(resolve, reject); } // 如果 x 为对象或者函数 } else if (x != null && ((typeof x === 'object') || (typeof x === 'function'))) { try { // 是否是thenable对象(具有then方法的对象/函数) 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 { // 说明是一个普通对象/函数 resolve(x); } } catch(e) { if(called) return; called = true; reject(e); } } else { resolve(x); } } /** * [注册fulfilled状态/rejected状态对应的回调函数] * @param {function} onFulfilled fulfilled状态时 执行的函数 * @param {function} onRejected rejected状态时 执行的函数 * @return {function} newPromsie 返回一个新的promise对象 */ Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) { const that = this; let newPromise; // 处理参数默认值 保证参数后续能够继续执行 onFulfilled = typeof onFulfilled === "function" ? onFulfilled : value => value; onRejected = typeof onRejected === "function" ? onRejected : reason => { throw reason; }; // then里面的FULFILLED/REJECTED状态时 为什么要加setTimeout ? // 原因: // 其一 2.2.4规范 要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行(且应该在 then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行) 所以要在resolve里加上setTimeout // 其二 2.2.6规范 对于一个promise,它的then方法可以调用多次.(当在其他程序中多次调用同一个promise的then时 由于之前状态已经为FULFILLED/REJECTED状态,则会走的下面逻辑),所以要确保为FULFILLED/REJECTED状态后 也要异步执行onFulfilled/onRejected // 其二 2.2.6规范 也是resolve函数里加setTimeout的原因 // 总之都是 让then方法异步执行 也就是确保onFulfilled/onRejected异步执行 // 如下面这种情景 多次调用p1.then // p1.then((value) => { // 此时p1.status 由pedding状态 => fulfilled状态 // console.log(value); // resolve // // console.log(p1.status); // fulfilled // p1.then(value => { // 再次p1.then 这时已经为fulfilled状态 走的是fulfilled状态判断里的逻辑 所以我们也要确保判断里面onFuilled异步执行 // console.log(value); // 'resolve' // }); // console.log('当前执行栈中同步代码'); // }) // console.log('全局执行栈中同步代码'); // 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 上一个onFulfilled的返回值 } catch(e) { reject(e); // 捕获前面onFulfilled中抛出的异常 then(onFulfilled, onRejected); } }); }) } if (that.status === REJECTED) { // 失败态 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 // 当异步调用resolve/rejected时 将onFulfilled/onRejected收集暂存到集合中 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进行并行处理 * 参数: promise对象组成的数组作为参数 * 返回值: 返回一个Promise实例 * 当这个数组里的所有promise对象全部变为resolve状态的时候,才会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 * 参数: 接收 promise对象组成的数组作为参数 * 返回值: 返回一个Promise实例 * 只要有一个promise对象进入 FulFilled 或者 Rejected 状态的话,就会继续进行后面的处理(取决于哪一个更快) */ Promise.race = function(promises) { return new Promise((resolve, reject) => { promises.forEach((promise, index) => { promise.then(resolve, reject); }); }); } // 用于promise方法链时 捕获前面onFulfilled/onRejected抛出的异常 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实现Deferred的 * Deferred和Promise的关系 * - Deferred 拥有 Promise * - Deferred 具备对 Promise的状态进行操作的特权方法(resolve reject) * *参考jQuery.Deferred *url: http://api.jquery.com/category/deferred-object/ */ Promise.deferred = function() { // 延迟对象 let defer = {}; defer.promise = new Promise((resolve, reject) => { defer.resolve = resolve; defer.reject = reject; }); return defer; } /** * Promise/A+规范测试 * npm i -g promises-aplus-tests * promises-aplus-tests Promise.js */ try { module.exports = Promise } catch (e) { }

          Promise测试

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

          如何主动终止Promise调用链

          const p1 = new Promise((resolve, reject) => { setTimeout(() => { // 异步操作 resolve('start') }, 1000); }); p1.then((result) => { console.log('a', result); return Promise.reject('中断后续调用'); // 此时rejected的状态将直接跳到catch里,剩下的调用不会再继续 }).then(result => { console.log('b', result); }).then(result => { console.log('c', result); }).catch(err => { console.log(err); }); // a start // 中断后续调用

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