JS的Promise兄弟

Posted 2023-05-12

参考技术A

　　相信用过JS的都知道JS是单线程的，同步的函数先执行，异步的函数先加入到一个队列中等同步执行完了再执行异步函数。基于这个JS采用异步回调的方式来处理需要等待的事件，是的代码会继续执行而不用在异步处理的地方一直等待着。同时也带来一个不好的方面，如果我们有很多的回调函数， 也就是说一个回调函数里边再嵌套一个回调一层一层的嵌套，这样就很容易进入传说中的回调地狱。

　　 注意：异步和回调不是一个东西

　　下面感受一下回调地狱代码的魅力：

　　是挺有美感的但是阅读性很差，写法也让人感到无力，es6新出的promise对象已经es7的async await都可以解决这个问题，但是今天的主角是Promise。

　　Promise是异步编程的一种解决方案，可以替代传统的解决方案--回调函数和事件。ES6统一了用法，并原生提供了Promise对象。作为对象，Promise有一下两个特点：（1）对象的状态不受外界影响；（2）一旦状态改变了就不会在变，也就是说任何时候Promise都只有一种状态。Promise有三种状态，分别是：Pending（进行中），Resolved(完成)，Rejected (失败)。Promise从Pending状态开始，如果成功就转到成功态，并执行resolve回调函数；如果失败就转到失败状态并执行reject回调函数。

　　Promise一旦状态改变，就不会再变，任何时候都可以得到这个结果。Promise 对象的状态改变，只有两种可能：从 Pending 变为 Resolved 和从 Pending 变为 Rejected。只要这两种情况发生，状态就凝固了，不会再变了，会一直保持这个结果。就算改变已经发生了，你再对 Promise 对象添加回调函数，也会立即得到这个结果。这与事件（Event）完全不同，事件的特点是，如果你错过了它，再去监听，是得不到结果的。

　　Promise构造函数接收一个函数作为参数，该函数的两个参数是resolve，reject，它们由javascript引擎提供。其中resolve函数的作用是当Promise对象转移到成功,调用resolve并将操作结果作为其参数传递出去；reject函数的作用是单Promise对象的状态变为失败时，将操作报出的错误作为其参数传递出去

　　介绍一下Promise的api怎么使用：

　　 1、Promise.resolve()的作用将现有对象转为Promise对象resolved;Promise.resolve(\'test\')==new Promise(resolve=>resolve(\'test\'))

　　2、Promise.reject()返回一个Promise对象,状态为rejected

　　3、Promise.prototype.then()方法接受两个参数，第一个是成功的resolved的回调，另一个是失败rejected的回调，第二个失败的回调参数可选。并且then方法里也可以返回promise对象，这样就可以链式调用了。

　　 4、Promise.prototype.catch()发生错误的回调函数。

　　 5、Promise.all() // 所有的事都有完成，相当于 且，适合用于所有的结果都完成了才去执行then（）成功的操作。

　　 6、Promise.race() // 完成一个任务即可，相当于 或。(这个经常用在一些图片比较多的网站)

JS 异步系列 —— Promise 札记

Promise

研究 Promise 的动机大体有以下几点：

• 对其 api 的不熟悉以及对实现机制的好奇;

• 很多库(比如 fetch)是基于 Promise 封装的，那么要了解这些库的前置条件得先熟悉 Promise;

• 要了解其它更为高级的异步操作得先熟悉 Promise;

基于这些目的，实践了一个符合 Promise/A+ 规范的 repromise。

本札记系列总共三篇文章，作为之前的文章 Node.js 异步异闻录 的拆分和矫正。

• Promise札记
• Generator札记
• Async札记

Promise/A+ 核心

在实现一个符合 Promise/A+ 规范的 promise 之前，先了解下 Promise/A+ 核心，想更全面地了解可以阅读 Promise/A+规范

• Promise 操作只会处在 3 种状态的一种：未完成态(pending)、完成态(resolved) 和失败态(rejected);
• Promise 的状态只会出现从未完成态向完成态或失败态转化;
• Promise 的状态一旦转化，将不能被更改;

repromise api 食用手册

Promise.resolve()

Promise.resolve() 括号内有 4 种情况

/* 跟 Promise 对象 */
Promise.resolve(Promise.resolve(1))
// Promise?{state: "resolved", data: 1, callbackQueue: Array(0)}

/* 跟 thenable 对象 */
var thenable = {
  then: function(resolve, reject) {
    resolve(1)
  }
}

Promise.resolve(thenable)
// Promise?{state: "resolved", data: 1, callbackQueue: Array(0)}

/* 普通参数 */
Promise.resolve(1)
// Promise?{state: "resolved", data: 1, callbackQueue: Array(0)}

/* 不跟参数 */
Promise.resolve()
// Promise?{state: "resolved", data: undefined, callbackQueue: Array(0)}

Promise.reject()

相较于 Promise.resolve()，Promise.reject() 原封不动地返回参数值

Promise.all(arr)

对于 Promise.all(arr) 来说，在参数数组中所有元素都变为决定态后，然后才返回新的 promise。

// 以下 demo，请求两个 url，当两个异步请求返还结果后，再请求第三个 url
const p1 = request(`http://some.url.1`)
const p2 = request(`http://some.url.2`)

Promise.all([p1, p2])
  .then((datas) => { // 此处 datas 为调用 p1, p2 后的结果的数组
    return request(`http://some.url.3?a=${datas[0]}&b=${datas[1]}`)
  })
  .then((data) => {
    console.log(msg)
  })

Promise.race(arr)

对于 Promise.race(arr) 来说，只要参数数组有一个元素变为决定态，便返回新的 promise。

// race 译为竞争，同样是请求两个 url，当且仅当一个请求返还结果后，就请求第三个 url
const p1 = request(`http://some.url.1`)
const p2 = request(`http://some.url.2`)

Promise.race([p1, p2])
  .then((data) => { // 此处 data 取调用 p1, p2 后优先返回的结果
    return request(`http://some.url.3?value=${data}`)
  })
  .then((data) => {
    console.log(data)
  })

Promise.wrap(fn) —— 回调函数转 Promise

通过下面这个案例，提供回调函数 Promise 化的思路。

function foo(a, b, cb) {
  ajax(
    `http://some.url?a=${a}&b=${b}`,
    cb
  )
}

foo(1, 2, function(err, data) {
  if (err) {
    console.log(err)
  } else {
    console.log(data)
  }
})

如上是一个传统回调函数使用案例，只要使用 Promise.wrap() 包裹 foo 函数就对其完成了 promise 化，使用如下：

const promiseFoo = Promise.wrap(foo)

promiseFoo(1, 2)
  .then((data) => {
    console.log(data)
  })
  .catch((err) => {
    console.log(err)
  })

Promise.wrap 的实现逻辑也顺带列出来了：

Promise.wrap = function(fn) {
  return funtion() {
    const args = [].slice.call(arguments)
    return new Promise((resolve, reject) => {
      fn.apply(null, args.concat((err, data) => {
        if (err) {
          reject(err)
        } else {
          resolve(data)
        }
      }))
    })
  }
}

then/catch/done

这几个 api 比较简单，合起来一起带过

Promise.resolve(1)
  .then((data) => {console.log(data)}, (err) => {console.log(err)}) // 链式调用，可以传一个参数(推荐)，也可以传两个参数
  .catch((err) => {console.log(err)}) // 捕获链式调用中抛出的错误 || 捕获变为失败态的值
  .done()                             // 能捕获前面链式调用的错误(包括 catch 中)，可以传两个参数也可不传

实践过程总结

坑点 1：事件循环

事件循环：同步队列执行完后，在指定时间后再执行异步队列的内容。

之所以要单列事件循环，因为代码的执行顺序与其息息相关，此处用 setTimeout 来模拟事件循环；

下面代码片段中，① 处执行完并不会马上执行 setTimeout() 中的代码(③)，而是此时有多少次 then 的调用，就会重新进入 ② 处多少次后，再进入 ③

excuteAsyncCallback(callback, value) {
  const that = this
  setTimeout(function() {
    const res = callback(value) // ③
    that.excuteCallback('fulfilled', res)
  }, 4)
}

then(onResolved, onRejected) {
  const promise = new this.constructor()
  if (this.state !== 'PENDING') {
    const callback = this.state === 'fulfilled' ? onResolved : onRejected
    this.excuteAsyncCallback.call(promise, callback, this.data)              // ①
  } else {
    this.callbackArr.push(new CallbackItem(promise, onResolved, onRejected)) // ②
  }
  return promise
}

坑点 2：this 的指向问题

this.callbackArr.push() 中的 this 指向的是 ‘上一个’ promise，所以类 CallbackItem 中，this.promise 存储的是‘下一个‘ promise(then 对象)。

class Promise {
  ...
  then(onResolved, onRejected) {
    const promise = new this.constructor()
    if (this.state !== 'PENDING') {        // 第一次进入 then，状态是 RESOLVED 或者是 REJECTED
      const callback = this.state === 'fulfilled' ? onResolved : onRejected
      this.excuteAsyncCallback.call(promise, callback, this.data)  // 绑定 this 到 promise
    } else {                               // 从第二次开始以后，进入 then，状态是 PENDING
      this.callbackArr.push(new CallbackItem(promise, onResolved, onRejected)) // 这里的 this 也是指向‘上一个’ promise
    }
    return promise
  }
  ...
}

class CallbackItem {
  constructor(promise, onResolve, onReject) {
    this.promise = promise // 相应地，这里存储的 promise 是来自下一个 then 的
    this.onResolve = typeof(onResolve) === 'function' ? onResolve : (resolve) => {}
    this.onReject = typeof(onRejected) === 'function' ? onRejected : (rejected) => {}
  }
  ...
}

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实践的更多过程可以参考测试用例。有好的意见欢迎交流。