手写一个符合A+规范的Promise

本文同时也发布在我的github博客上,欢迎star~

之前也手写过简单的promise,这次则是为了通过官方的Promise A+测试集,借鉴了一些下载量较多的promise polyfill,改了几遍,终于是通过了A+规范的872个测试用例

如何测试?

测试库地址在这:promises-tests ,大家在写完自己的promise后,不妨也去测试一下,检验自己的promise是否符合Promise A+规范。这个库使用起来很方便,像下面这样就可以了:

const tests = require("promises-aplus-tests");
const Promise = require("./index");

const deferred = function() {
    let resolve, reject;
    const promise = new Promise(function(_resolve, _reject) {
        resolve = _resolve;
        reject = _reject;
    });
    return {
        promise: promise,
        resolve: resolve,
        reject: reject
    };
};
const adapter = {
    deferred
};
tests.mocha(adapter);

其中,index.js中是你写的Promise

实现

首先我们定义一些全局属性:

const IS_ERROR = {};
let ERROR = null;

IS_ERROR作为发生错误时的标识,ERROR用来保存错误;

做好准备工作,再来定义_Promise类,其中fn是Promise接受的函数,构造函数执行时立刻调用;_status是Promise的状态,初始为0(pending),resolved时为1,rejected时为2;_value用来保存Promise resolved时的返回值和rejected时的失败信息;_handlers用来保存Promise成功和失败时调用的处理方法

function _Promise(fn) {
    this._status = 0;
    this._value = null;
    this._handlers = [];
    doFn(this, fn);
}

最后执行doFn方法,传入this值和fn:

function doFn(self, fn) {
    const ret = safeCallTwo(
        fn,
        function(value) {
            self.resolve(value);
        },
        function(reason) {
            self.reject(reason);
        }
    );
    if (ret === IS_ERROR) {
        self.reject(ERROR);
    }
}

其中safeCallTwo是用来安全执行两参数方法的函数,当执行出错时,捕获错误,保存在ERROR中,返回IS_ERROR标识:

function safeCallTwo(fn, arg1, arg2) {
    try {
        return fn(arg1, arg2);
    } catch (error) {
        ERROR = error;
        return IS_ERROR;
    }
}

doFn中,调用safeCallTwo,fn传入两个参数供我们调用,也就是我们常用的resolve方法和reject方法,并获取到返回值,如果ret为错误标识IS_ERROR,则调用reject

_Promise原型上挂载着resolve和reject方法,如下:

_Promise.prototype.resolve = function(value) {
    if (this._status !== 0) {
        return;
    }
    this._status = 1;
    this._value = value;
    doThen(this);
};
_Promise.prototype.reject = function(reason) {
    if (this._status !== 0) {
        return;
    }
    this._status = 2;
    this._value = reason;
    doThen(this);
};

因为Promise的状态只能由pending转为resolvedrejected,所以在执行resolve和reject方法时,要先判断status是否为0,若不为0,直接return;修改status和value后,执行doThen方法:

function doThen(self) {
    const handlers = self._handlers;
    handlers.forEach(handler => {
        doHandler(self, handler);
    });
}

doThen函数的作用是从self上取出的handlers并依次执行

我们再来看一看挂载在原型上的then方法:

_Promise.prototype.then = function(onResolve, onReject) {
    const res = new _Promise(function() {});
    preThen(this, onResolve, onReject, res);
    return res;
};

我们知道,Promise是支持链式调用的,所以我们的then方法也会返回一个Promise,以供后续调用;

下面是preThen方法:

function preThen(self, onResolve, onReject, res) {
    onResolve = typeof onResolve === "function" ? onResolve : null;
    onReject = typeof onReject === "function" ? onReject : null;
    const handler = {
        onResolve,
        onReject,
        promise: res
    };
    if (self._status === 0) {
        self._handlers.push(handler);
        return;
    }
    doHandler(self, handler);
}

preThen方法接受4个值,分别为当前Promise——self,resolve后的回调函数onResolve,reject后的回调函数onReject,then函数返回的promise——res。先判断onResolve和onReject是否为函数,若不是,直接置为null。再将onResolve、onReject、res放入handler对象中

接下来需要注意,Promise接受的函数(也就是上文的fn)并不是一定是异步调用resolve和reject,也有可能是同步的,也就是说在执行preThen函数时,self的status可能已经不为0了,这时候我们就不需要将handler保存起来等待调用,而是直接调用回调函数

doHandler函数代码见下:

function doHandler(self, handler) {
    setTimeout(() => {
        const { onReject, onResolve, promise } = handler;
        const { _status, _value } = self;
        const handlerFun = _status === 1 ? onResolve : onReject;
        if (handlerFun === null) {
            _status === 1 ? promise.resolve(_value) : promise.reject(_value);
            return;
        }
        const ret = safeCallOne(handlerFun, _value);
        if (ret === IS_ERROR) {
            promise.reject(ERROR);
            return;
        }
        promise.resolve(ret);
    });
}

我们知道,即使是同步执行relove或者reject,then函数接受的回调函数也不会立刻同步执行,如下代码会依次输出1,3,2,而非1,2,3

const p = new Promise(resolve => {
    console.log(1);
    resolve();
});
p.then(() => {
    console.log(2);
});
console.log(3);

在这里,我使用了setTimeout来模拟这种模式,当然,这只是一种粗糙的模拟,更好的方式是引入或实现类似asap的库(下个星期我可能会实现这个,哈哈),但setTimeout也足够通过测试了

doHandler函数中,我们调用相应的回调函数,需要注意的是,如果相应回调函数为null(null是前文判断回调函数不为function时统一赋值的),则直接调用then函数返回的promise的resolve或reject方法。

同样,我们使用了safeCallOne来捕获错误,这里不再赘述

到这里,我们执行测试,发现不出意外地没有通过,因为我们只是实现了基础的Promise,还没有实现resolve中的thenable功能,下面是mdn对于thenable的描述:

返回一个状态由给定value决定的Promise对象。如果该值是thenable(即,带有then方法的对象),返回的Promise对象的最终状态由then方法执行决定;否则的话(该value为空,基本类型或者不带then方法的对象),返回的Promise对象状态为fulfilled,并且将该value传递给对应的then方法。通常而言,如果你不知道一个值是否是Promise对象,使用Promise.resolve(value) 来返回一个Promise对象,这样就能将该value以Promise对象形式使用

我们再来修改resolve方法:

_Promise.prototype.resolve = function(value) {
    if (this._status !== 0) {
        return;
    }
    if (this === value) {
        return this.reject(new TypeError("cant's resolve itself"));
    }
    if (value && (typeof value === "function" || typeof value === "object")) {
        const then = getThen(value);
        if (then === IS_ERROR) {
            this.reject(ERROR);
            return;
        }
        if (value instanceof _Promise) {
            value.then(
                value => {
                    this.resolve(value);
                },
                reason => {
                    this.reject(reason);
                }
            );
            return;
        }
        if (typeof then === "function") {
            doFn(this, then.bind(value));
            return;
        }
    }
    this._status = 1;
    this._value = value;
    doThen(this);
};

先判断this和value是否为一个Promise,若是一个,则抛出错误

再判断value的类型是否为function或object,如果是,则实行getThen方法进行错误捕获:

function getThen(self) {
    try {
        return self.then;
    } catch (error) {
        ERROR = error;
        return IS_ERROR;
    }
}

若成功拿到then方法,检测value instanceof _Promise,若为true,则直接采用value的状态和value或者reason。

若then为function,则将then函数以value为this值,当作fn执行,也就是达成下面代码的效果:

const p = new Promise(resolve => {
    resolve({
        then: _resolve => {
            _resolve(1);
        }
    });
});
p.then(value => console.log(value)); //打印1

我们再次执行测试,发现仍然有错,其因出现在下面这种情况下:

const p = new _Promise(resolve => {
    resolve({
        then: _resolve => {
            setTimeout(() => _resolve(1)), 500;
        }
    });
    resolve(2);
});
p.then(value => console.log(value));

这个时候,使用我们的Promise,输出的是2,而在规范中,应当是输出1

原因是我们在对象的then方法中是异步地resolve,这个时候,下面的resolve(2)在执行时,status还没有变,自然可以修改status和value

解决方法也很简单,只用在doFn方法中判断是否为第一次执行即可:

function doFn(self, fn) {
    let done = false;
    const ret = safeCallTwo(
        fn,
        function(value) {
            if (done) {
                return;
            }
            done = true;
            self.resolve(value);
        },
        function(reason) {
            if (done) {
                return;
            }
            done = true;
            self.reject(reason);
        }
    );
    if (ret === IS_ERROR) {
        if (done) {
            return;
        }
        done = true;
        self.reject(ERROR);
    }
}

再执行测试,发现已经测试用例全部通过~

代码

完整代码已放在我的github上,地址为https://github.com/Bowen7/playground/tree/master/promise-polyfill ,可以clone我的playground项目,再到promise-polyfill目录下npm install,然后执行npm test即可运行测试

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