![Promise的原理和基础用法介绍]( "Promise的原理和基础用法介绍")
这篇文章主要介绍“Promise的原理和基础用法介绍”，在日常操作中，相信很多人在Promise的原理和基础用法介绍问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Promise的原理和基础用法介绍”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！
一、Promise基础用法
1.1 基本用法
new Promise(function(resolve, reject) {
//待处理的异步逻辑
//处理结束后，调用resolve或reject方法
})
|
pending: 初始状态，位履行或拒绝
fulfilled: 意味着操作成功完成
rejected: 意味着操作失败
pending 状态的 Promise对象可能以 fulfilled状态返回了一个值，也可能被某种理由（异常信息）拒绝（reject）了。当其中任一种情况出现时，Promise 对象的 then 方法绑定的处理方法（handlers）就会被调用，then方法分别指定了resolve方法和reject方法的回调函数
![Promise的原理和基础用法介绍]()
var promise =
new Promise(function(resolve, reject) {
if (){
resolve(value);
}
else {
reject(error);
}
});
promise.then(function(value) {
// 如果调用了resolve方法，执行此函数
},
function(value) {
// 如果调用了reject方法，执行此函数
});
|
上述代码很清晰的展示了promise对象运行的机制。下面再看一个示例：
var getJSON =
function(url) {
var promise =
new Promise(function(resolve, reject){
var client =
new XMLHttpRequest();
client.open("GET", url);
client.>
client.responseType =
"json";
client.setRequestHeader("Accept",
"application/json");
client.send();
function handler(
) {
if (this.status ===
200) {
resolve(this.response);
}
else {
reject(new Error(this.statusText));
}
};
});
return promise;
};
getJSON("/posts.json").then(function(json) {
console.log('Contents: ' + json);
},
function(error) {
console.error('出错了', error);
});
|
上面代码中，resolve方法和reject方法调用时，都带有参数。它们的参数会被传递给回调函数。reject方法的参数通常是Error对象的实例，而resolve方法的参数除了正常的值以外，还可能是另一个Promise实例，比如像下面这样。
var p1 =
new Promise(function(resolve, reject){
// ... some code
});
var p2 =
new Promise(function(resolve, reject){
// ... some code
resolve(p1);
})
|
上面代码中，p1和p2都是Promise的实例，但是p2的resolve方法将p1作为参数，这时p1的状态就会传递给p2。如果调用的时候，p1的状态是pending，那么p2的回调函数就会等待p1的状态改变；如果p1的状态已经是fulfilled或者rejected，那么p2的回调函数将会立刻执行
1.2 promise捕获错误
Promise.prototype.catch方法是Promise.prototype.then(null, rejection)的别名，用于指定发生错误时的回调函数
getJSON("/visa.json").then(function(result) {
// some code
}).catch(function(error) {
// 处理前一个回调函数运行时发生的错误
console.log('出错啦！', error);
});
|
Promise对象的错误具有“冒泡”性质，会一直向后传递，直到被捕获为止。也就是说，错误总是会被下一个catch语句捕获
getJSON("/visa.json").then(function(json) {
return json.name;
}).then(function(name) {
// proceed
}).catch(function(error) {
//处理前面任一个then函数抛出的错误
});
|
1.3 常用的promise方法
Promise.all方法
Promise.all方法用于将多个Promise实例，包装成一个新的Promise实例
var p =
Promise.all([p1,p2,p3]);
|
p的状态由p1、p2、p3决定，分成两种情况
// 生成一个Promise对象的数组
var promises = [2,
3,
5,
7,
11,
13].map(function(id){
return getJSON("/get/addr" + id +
".json");
});
Promise.all(promises).then(function(posts) {
// ...
}).catch(function(reason){
// ...
});
|
Promise.race方法
Promise.race方法同样是将多个Promise实例，包装成一个新的Promise实例。
var p =
Promise.race([p1,p2,p3]);
|
上面代码中，只要p1、p2、p3之中有一个实例率先改变状态，p的状态就跟着改变。那个率先改变的Promise实例的返回值，就传递给p的返回值
Promise.resolve
有时需要将现有对象转为Promise对象，Promise.resolve方法就起到这个作用
var jsPromise =
Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'));
|
上面代码将jQuery生成deferred对象，转为一个新的ES6的Promise对象
var p =
Promise.resolve('Hello');
p.then(function (s){
console.log(s)
});
// Hello
|
上面代码生成一个新的Promise对象的实例p，它的状态为fulfilled，所以回调函数会立即执行，Promise.resolve方法的参数就是回调函数的参数
如果Promise.resolve方法的参数是一个Promise对象的实例，则会被原封不动地返回
Promise.reject(reason)方法也会返回一个新的Promise实例，该实例的状态为rejected。Promise.reject方法的参数reason，会被传递给实例的回调函数
var p =
Promise.reject('出错啦');
p.then(null,
function (error){
console.log(error)
});
// 出错了
|
1.4 Async/await简化写法
function getDataAsync (url) {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
var res = {
url: url,
data:
Math.random()
}
resolve(res)
},
1000)
})
}
|
async function getData (
) {
var res1 =
await getDataAsync('/page/1?param=123')
console.log(res1)
var res2 =
await getDataAsync(`/page/2?param=${res1.data}`)
console.log(res2)
var res3 =
await getDataAsync(`/page/2?param=${res2.data}`)
console.log(res3)
}
|
async/await 是基于 Promise 的，因为使用 async 修饰的方法最终返回一个 Promise， 实际上，async/await 可以看做是使用 Generator 函数处理异步的语法糖，我们来看看如何使用 Generator 函数处理异步
1.5 Generator
首先异步函数依然是：
function getDataAsync (url) {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
var res = {
url: url,
data:
Math.random()
}
resolve(res)
},
1000)
})
}
|
使用 Generator 函数可以这样写
function *
getData (
) {
var res1 =
yield getDataAsync('/page/1?param=123')
console.log(res1)
var res2 =
yield getDataAsync(`/page/2?param=${res1.data}`)
console.log(res2)
var res3 =
yield getDataAsync(`/page/2?param=${res2.data}`)
console.log(res3))
}
|
然后我们这样逐步执行
var g = getData()
g.next().value.then(res1 => {
g.next(res1).value.then(res2 => {
g.next(res2).value.then(() => {
g.next()
})
})
})
|
上面的代码，我们逐步调用遍历器的 next() 方法，由于每一个 next() 方法返回值的 value 属性为一个 Promise 对象，所以我们为其添加 then 方法， 在 then方法里面接着运行 next 方法挪移遍历器指针，直到 Generator 函数运行完成，实际上，这个过程我们不必手动完成，可以封装成一个简单的执行器
function run (gen) {
var g = gen()
function next (data) {
var res = g.next(data)
if (res.done)
return res.value
res.value.then((data) => {
next(data)
})
}
next()
}
|
run方法用来自动运行异步的 Generator 函数，其实就是一个递归的过程调用的过程。这样我们就不必手动执行 Generator 函数了。 有了 run 方法，我们只需要这样运行 getData 方法
这样，我们就可以把异步操作封装到 Generator 函数内部，使用 run 方法作为 Generator 函数的自执行器，来处理异步。其实我们不难发现， async/await 方法相比于 Generator 处理异步的方式，有很多相似的地方，只不过 async/await 在语义化方面更加明显，同时 async/await 不需要我们手写执行器，其内部已经帮我们封装好了，这就是为什么说 async/await 是 Generator 函数处理异步的语法糖了
二、Promise实现原理剖析
2.1 Promise标准
中文版规范:
Promises/A+规范(中文)
Promise标准解读
一个promise的当前状态只能是pending、fulfilled和rejected三种之一。状态改变只能是pending到fulfilled或者pending到rejected。状态改变不可逆
promise的then方法接收两个可选参数，表示该promise状态改变时的回调(promise.then(onFulfilled, onRejected))。then方法返回一个promise。then 方法可以被同一个 promise 调用多次
2.2 实现Promise
构造函数
function Promise(resolver) {}
|
原型方法
Promise.prototype.then =
function(
) {}
Promise.prototype.catch =
function(
) {}
|
静态方法
Promise.resolve =
function(
) {}
Promise.reject =
function(
) {}
Promise.all =
function(
) {}
Promise.race =
function(
) {}
|
2.3 极简promise雏形
function Promise(fn) {
var value =
null,
callbacks = []; //callbacks为数组，因为可能同时有很多个回调
this.then =
function (onFulfilled) {
callbacks.push(onFulfilled);
};
function resolve(value) {
callbacks.forEach(function (callback) {
callback(value);
});
}
fn(resolve);
}
|
大致的逻辑是这样的
//例1
function getUserId(
) {
return new Promise(function(resolve) {
//异步请求
http.get(url,
function(results) {
resolve(results.id)
})
})
}
getUserId().then(function(id) {
//一些处理
})
|
// 结合例子1分析
// fn 就是getUserId函数
function Promise(fn) {
var value =
null,
callbacks = []; //callbacks为数组，因为可能同时有很多个回调
// 当用户调用getUserId().then的时候开始注册传进来的回调函数
// onFulfilled就是例子中的function(id){}
// 把then的回调函数收集起来 在resolve的时候调用
this.then =
function (onFulfilled) {
callbacks.push(onFulfilled);
};
// value是fn函数执行后返回的值
function resolve(value) {
// callbacks是传给then的回调函数就是例子中的function(id){}
// 遍历用户通过then传递进来的回调函数把resolve成功的结果返回给then调用即then(function(data){ console.log(data) }) 这里的data就是通过这里调用返回
callbacks.forEach(function (callback) {
callback(value);
});
}
//执行fn函数即getUserId()并且传入函数参数resolve 当fn执行完成返回的值传递给resolve函数
fn(resolve);
}
|
结合例1中的代码来看，首先new Promise时，传给promise的函数发送异步请求，接着调用promise对象的then属性，注册请求成功的回调函数，然后当异步请求发送成功时，调用resolve(results.id)方法, 该方法执行then方法注册的回调数组
this.then =
function (onFulfilled) {
callbacks.push(onFulfilled);
return this;
};
|
只要简单一句话就可以实现类似下面的链式调用
// 例2
getUserId().then(function (id) {
// 一些处理
}).then(function (id) {
// 一些处理
});
|
2.4 加入延时机制
上述代码可能还存在一个问题：如果在then方法注册回调之前，resolve函数就执行了，怎么办？比如promise内部的函数是同步函数
// 例3
function getUserId(
) {
return new Promise(function (resolve) {
resolve(9876);
});
}
getUserId().then(function (id) {
// 一些处理
});
|
这显然是不允许的，Promises/A+规范明确要求回调需要通过异步方式执行，用以保证一致可靠的执行顺序。因此我们要加入一些处理，保证在resolve执行之前，then方法已经注册完所有的回调。我们可以这样改造下resolve函数:
function resolve(value) {
setTimeout(function(
) {
callbacks.forEach(function (callback) {
callback(value);
});
},
0)
}
|
上述代码的思路也很简单，就是通过setTimeout机制，将resolve中执行回调的逻辑放置到JS任务队列末尾，以保证在resolve执行时，then方法的回调函数已经注册完成
2.5 加入状态
我们必须加入状态机制，也就是大家熟知的pending、fulfilled、rejected
Promises/A+规范中的2.1 Promise States中明确规定了，pending可以转化为fulfilled或rejected并且只能转化一次，也就是说如果pending转化到fulfilled状态，那么就不能再转化到rejected。并且fulfilled和rejected状态只能由pending转化而来，两者之间不能互相转换
![Promise的原理和基础用法介绍]()
//改进后的代码是这样的：
function Promise(fn) {
var state =
'pending',
value =
null,
callbacks = [];
this.then =
function (onFulfilled) {
if (state ===
'pending') {
callbacks.push(onFulfilled);
return this;
}
onFulfilled(value);
return this;
};
function resolve(newValue) {
value = newValue;
state =
'fulfilled';
setTimeout(function (
) {
callbacks.forEach(function (callback) {
callback(value);
});
},
0);
}
fn(resolve);
}
|
上述代码的思路是这样的：resolve执行时，会将状态设置为fulfilled，在此之后调用then添加的新回调，都会立即执行
2.6 链式Promise
如果用户在then函数里面注册的仍然是一个Promise，该如何解决？比如下面的例4
// 例4
getUserId()
.then(getUserJobById)
.then(function (job) {
// 对job的处理
});
function getUserJobById(id) {
return new Promise(function (resolve) {
http.get(baseUrl + id,
function(job) {
resolve(job);
});
});
}
|
这种场景相信用过promise的人都知道会有很多，那么类似这种就是所谓的链式Promise
链式Promise是指在当前promise达到fulfilled状态后，即开始进行下一个promise（后邻promise）。那么我们如何衔接当前promise和后邻promise呢？（这是这里的难点
只要在then方法里面return一个promise就好啦。Promises/A+规范中的2.2.7就是这样
下面来看看这段暗藏玄机的then方法和resolve方法改造代码
function Promise(fn) {
var state =
'pending',
value =
null,
callbacks = [];
this.then =
function (onFulfilled) {
return new Promise(function (resolve) {
handle({
onFulfilled: onFulfilled ||
null,
resolve: resolve
});
});
};
function handle(callback) {
if (state ===
'pending') {
callbacks.push(callback);
return;
}
//如果then中没有传递任何东西
if(!callback.onFulfilled) {
callback.resolve(value);
return;
}
var ret = callback.onFulfilled(value);
callback.resolve(ret);
}
function resolve(newValue) {
if (newValue && (typeof newValue ===
'object' ||
typeof newValue ===
'function')) {
var then = newValue.then;
if (typeof then ===
'function') {
then.call(newValue, resolve);
return;
}
}
state =
'fulfilled';
value = newValue;
setTimeout(function (
) {
callbacks.forEach(function (callback) {
handle(callback);
});
},
0);
}
fn(resolve);
}
|
我们结合例4的代码，分析下上面的代码逻辑，为了方便阅读，我把例4的代码贴在这里
// 例4
getUserId()
.then(getUserJobById)
.then(function (job) {
// 对job的处理
});
function getUserJobById(id) {
return new Promise(function (resolve) {
http.get(baseUrl + id,
function(job) {
resolve(job);
});
});
}
|
then方法中，创建并返回了新的Promise实例，这是串行Promise的基础，并且支持链式调用
handle方法是promise内部的方法。then方法传入的形参onFulfilled以及创建新Promise实例时传入的resolve均被push到当前promise的callbacks队列中，这是衔接当前promise和后邻promise的关键所在
getUserId生成的promise（简称getUserId promise）异步操作成功，执行其内部方法resolve，传入的参数正是异步操作的结果id
调用handle方法处理callbacks队列中的回调：getUserJobById方法，生成新的promise（getUserJobById promise）
执行之前由getUserId promise的then方法生成的新promise(称为bridge promise)的resolve方法，传入参数为getUserJobById promise。这种情况下，会将该resolve方法传入getUserJobById promise的then方法中，并直接返回
在getUserJobById promise异步操作成功时，执行其callbacks中的回调：getUserId bridge promise中的resolve方法
最后执行getUserId bridge promise的后邻promise的callbacks中的回调
2.7 失败处理
在异步操作失败时，标记其状态为rejected，并执行注册的失败回调
//例5
function getUserId(
) {
return new Promise(function(resolve) {
//异步请求
http.get(url,
function(error, results) {
if (error) {
reject(error);
}
resolve(results.id)
})
})
}
getUserId().then(function(id) {
//一些处理
},
function(error) {
console.log(error)
})
|
有了之前处理fulfilled状态的经验，支持错误处理变得很容易,只需要在注册回调、处理状态变更上都要加入新的逻辑
function Promise(fn) {
var state =
'pending',
value =
null,
callbacks = [];
this.then =
function (onFulfilled, onRejected) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
handle({
onFulfilled: onFulfilled ||
null,
onRejected: onRejected ||
null,
resolve: resolve,
reject: reject
});
});
};
function handle(callback) {
if (state ===
'pending') {
callbacks.push(callback);
return;
}
var cb = state ===
'fulfilled' ? callback.onFulfilled : callback.onRejected,
ret;
if (cb ===
null) {
cb = state ===
'fulfilled' ? callback.resolve : callback.reject;
cb(value);
return;
}
ret = cb(value);
callback.resolve(ret);
}
function resolve(newValue) {
if (newValue && (typeof newValue ===
'object' ||
typeof newValue ===
'function')) {
var then = newValue.then;
if (typeof then ===
'function') {
then.call(newValue, resolve, reject);
return;
}
}
state =
'fulfilled';
value = newValue;
execute();
}
function reject(reason) {
state =
'rejected';
value = reason;
execute();
}
function execute(
) {
setTimeout(function (
) {
callbacks.forEach(function (callback) {
handle(callback);
});
},
0);
}
fn(resolve, reject);
}
|
上述代码增加了新的reject方法，供异步操作失败时调用，同时抽出了resolve和reject共用的部分，形成execute方法
错误冒泡是上述代码已经支持，且非常实用的一个特性。在handle中发现没有指定异步操作失败的回调时，会直接将bridge promise(then函数返回的promise，后同)设为rejected状态，如此达成执行后续失败回调的效果。这有利于简化串行Promise的失败处理成本，因为一组异步操作往往会对应一个实际功能，失败处理方法通常是一致的
//例6
getUserId()
.then(getUserJobById)
.then(function (job) {
// 处理job
},
function (error) {
// getUserId或者getUerJobById时出现的错误
console.log(error);
});
|
2.8 异常处理
如果在执行成功回调、失败回调时代码出错怎么办？对于这类异常，可以使用try-catch捕获错误，并将bridge promise设为rejected状态。handle方法改造如下
function handle(callback) {
if (state ===
'pending') {
callbacks.push(callback);
return;
}
var cb = state ===
'fulfilled' ? callback.onFulfilled : callback.onRejected,
ret;
if (cb ===
null) {
cb = state ===
'fulfilled' ? callback.resolve : callback.reject;
cb(value);
return;
}
try {
ret = cb(value);
callback.resolve(ret);
}
catch (e) {
callback.reject(e);
}
}
|
如果在异步操作中，多次执行resolve或者reject会重复处理后续回调，可以通过内置一个标志位解决
2.9 完整实现
// 三种状态
const PENDING =
"pending";
const RESOLVED =
"resolved";
const REJECTED =
"rejected";
// promise 接收一个函数参数，该函数会立即执行
function MyPromise(fn) {
let _this =
this;
_this.currentState = PENDING;
_this.value =
undefined;
// 用于保存 then 中的回调，只有当 promise
// 状态为 pending 时才会缓存，并且每个实例至多缓存一个
_this.resolvedCallbacks = [];
_this.rejectedCallbacks = [];
_this.resolve =
function (value) {
if (value
instanceof MyPromise) {
// 如果 value 是个 Promise，递归执行
return value.then(_this.resolve, _this.reject)
}
setTimeout(() => {
// 异步执行，保证执行顺序
if (_this.currentState === PENDING) {
_this.currentState = RESOLVED;
_this.value = value;
_this.resolvedCallbacks.forEach(cb => cb());
}
})
};
_this.reject =
function (reason) {
setTimeout(() => {
// 异步执行，保证执行顺序
if (_this.currentState === PENDING) {
_this.currentState = REJECTED;
_this.value = reason;
_this.rejectedCallbacks.forEach(cb => cb());
}
})
}
// 用于解决以下问题
// new Promise(() => throw Error('error))
try {
fn(_this.resolve, _this.reject);
}
catch (e) {
_this.reject(e);
}
}
MyPromise.prototype.then =
function (onResolved, onRejected) {
var self =
this;
// 规范 2.2.7，then 必须返回一个新的 promise
var promise2;
// 规范 2.2.onResolved 和 onRejected 都为可选参数
// 如果类型不是函数需要忽略，同时也实现了透传
// Promise.resolve(4).then().then((value) => console.log(value))
typeof 'function' ? onResolved :
v => v;
typeof 'function' ? onRejected :
r => throw r;
if (self.currentState === RESOLVED) {
return (promise2 =
new MyPromise(function (resolve, reject) {
// 规范 2.2.4，保证 onFulfilled，onRjected 异步执行
// 所以用了 setTimeout 包裹下
setTimeout(function (
) {
try {
var x = onResolved(self.value);
resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject);
}
catch (reason) {
reject(reason);
}
});
}));
}
if (self.currentState === REJECTED) {
return (promise2 =
new MyPromise(function (resolve, reject) {
setTimeout(function (
) {
// 异步执行onRejected
try {
var x = onRejected(self.value);
resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject);
}
catch (reason) {
reject(reason);
}
});
}));
}
if (self.currentState === PENDING) {
return (promise2 =
new MyPromise(function (resolve, reject) {
self.resolvedCallbacks.push(function (
) {
// 考虑到可能会有报错，所以使用 try/catch 包裹
try {
var x = onResolved(self.value);
resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject);
}
catch (r) {
reject(r);
}
});
self.rejectedCallbacks.push(function (
) {
try {
var x = onRejected(self.value);
resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject);
}
catch (r) {
reject(r);
}
});
}));
}
};
// 规范 2.3
function resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject) {
// 规范 2.3.1，x 不能和 promise2 相同，避免循环引用
if (promise2 === x) {
return reject(new TypeError("Error"));
}
// 规范 2.3.2
// 如果 x 为 Promise，状态为 pending 需要继续等待否则执行
if (x
instanceof MyPromise) {
if (x.currentState === PENDING) {
x.then(function (value) {
// 再次调用该函数是为了确认 x resolve 的
// 参数是什么类型，如果是基本类型就再次 resolve
// 把值传给下个 then
resolutionProcedure(promise2, value, resolve, reject);
}, reject);
}
else {
x.then(resolve, reject);
}
return;
}
// 规范 2.3.3.3.3
// reject 或者 resolve 其中一个执行过得话，忽略其他的
let called =
false;
// 规范 2.3.3，判断 x 是否为对象或者函数
if (x !==
null && (typeof x ===
"object" ||
typeof x ===
"function")) {
// 规范 2.3.3.2，如果不能取出 then，就 reject
try {
// 规范 2.3.3.1
let then = x.then;
// 如果 then 是函数，调用 x.then
if (typeof then ===
"function") {
// 规范 2.3.3.3
then.call(
x,
y => {
if (called)
return;
called =
true;
// 规范 2.3.3.3.1
resolutionProcedure(promise2, y, resolve, reject);
},
e => {
if (called)
return;
called =
true;
reject(e);
}
);
}
else {
// 规范 2.3.3.4
resolve(x);
}
}
catch (e) {
if (called)
return;
called =
true;
reject(e);
}
}
else {
// 规范 2.3.4，x 为基本类型
resolve(x);
}
}
|
2.10 小结
这里一定要注意的点是：promise里面的then函数仅仅是注册了后续需要执行的代码，真正的执行是在resolve方法里面执行的，理清了这层，再来分析源码会省力的多
现在回顾下Promise的实现过程，其主要使用了设计模式中的观察者模式
到此，关于“Promise的原理和基础用法介绍”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！
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