JavaScript异步编程之Promise的初步使用详解

2024-04-02 19:55

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1. 概述

Promise对象是ES6提出的的异步编程的规范。说到异步编程，就不得不说说同步和异步这两个概念。

从字面意思理解同步编程的话，似乎指的是两个任务同步运行，如果这样理解就错了（至少笔者再没有接触到这个概念的时候有这种误解）。同步和异步指的是代码指定执行的顺序（结构化编程范式的执行顺序总是由上至下，由前往后的），如果执行的顺序与代码的相同，就是同步；如果不同，就是异步。

最初，操作系统都是基于命令行的，所有的的语言设计出来也天然是同步的语句，在这种情况下，也不需要异步编程。但是很快，图形操作界面就出来了，所有的程序设计语言都不得不跟GUI打交道了。我们必须了解的是，GUI程序是一个不停绘制的界面程序：


while(done)
{
    dosomething();
    drawGUI();
}

如果每个循环中执行的任务dosomething()的事件太长，就会导致界面迟迟得不到绘制命令，直观的表现就是卡顿。为了解决这个问题，使用JavaScript作为脚本的浏览器一般都会采用事件循环(Event Loop)的机制:

将耗时的行为规定为事件，事件与响应回调函数绑定。
每个循环，优先处理同步代码。
同步代码完成，按照先后顺序遍历事件。
在剩下的没有同步代码的循环中，依次执行事件的相应函数。

这样，在单线程的情况下，就修改了任务的执行顺序，实现了异步的机制。因为同步的行为总是很快完成及时进行了界面绘制，界面卡顿的现象也大为改善了。

事件循环机制将UI设备的输入输出规定为事件，实际上，耗时的行为非常多，但是一般都与IO相关，与IO相关的行为，JavaScript都提供了异步行为的代码。例如，这里要用的一个加载图片的实例。

2. 详论

首先准备一个HTML页面PromiseTest.html，在这个HTML页面中加载JS的脚本PromiseTest.js：


<!DOCTYPE html>
<html>

<head>
    <meta charset="utf-8">
    <script class="lazy" data-src="./3rdParty/jquery-3.5.1.js"></script>
    <title>样例</title>
</head>

<body>
    <div id = "container"> </div>
    <script class="lazy" data-src="./PromiseTest.js"></script>
</body>

</html>

原生的JS的图像对象Image，是通过事件的形式来实现图像的异步加载的：


$(function () {    
    var img = new Image();
    img.onload = function () { 
        $(img).appendTo($('#container'));        
    };
    img.class="lazy" data-src = "./img.jpg";    
});

为Image的事件句柄onload，添加一个相应函数，当图像装载完成之后，就将装载好的Image添加到HTML页面的某个div元素子节点下。通过浏览器打开这个页面，会直接显示对应地址的图片。

这个JS脚本当然也可以通过Promise来改写：


$(function () {    
    function getImg(uri){
        return new Promise(function(resolve, reject){
            var img = new Image();
            img.onload = function () {
                resolve(img);
            };
            img.onerror = function () {
                reject(Error("Load Image Error!"));
            }
            img.class="lazy" data-src = uri;
        });   
    }  
    
    var imgUri = "./img.jpg";
    getImg(imgUri).then(function(img){
        $(img).appendTo($('#container')); 
    }, function(error){
        console.error("Failed!", error);
    })
});

粗看起来，使用Promise，似乎使得程序显得更加复杂和繁复了。但是我们要深入理解Promise机制的内涵，这样设计并不是为了好玩。

Promise对象代表的是一个预定要做、但是还未开始做的行为。既然是一个行为，当然得进行计划，并对行为结果做出规定：如果成功了，就执行resolve；如果失败了，就执行reject。一般我们可以定义一个function，并且返回一个Promise对象。
调用返回Promise对象的function，这样这个想要进行的行为就真正启动了。不过resolve和reject只是两个回调函数，那么就通过then方法来规定成功和失败对应的真正的处理函数。

可以看到，这样的设计看起来很繁复，但是却很像是一个同步行为：规定一个未完成行为对象，行为完成了如何处理，行为失败了又如何处理。而这也是Promise的目的：使得异步操作更像是一个同步的行为。