我对Promises的理解

本文作者就是我，的microkof。如果您觉得本文对您的工作有意义，产生了不可估量的价值，那么请您不吝打赏我，谢谢！

名词约定

Promises的概念是由CommonJS小组的成员在Promises/A规范中提出来的。一般来讲，有以下的名词约定：

promise（首字母小写）对象指的是Promise实例对象

Promise首字母大写且单数形式，表示Promise构造函数

Promises首字母大写且复数形式，用于指代Promises规范

Promises/A规范和ES6 Promises规范

Promise规范有几次升级，目前来讲，Promise/A是最新的民间规范，ES6 Promises是最新的官方规范，只需知道ES6 Promises规范是你应该遵守的标准就行了。

为什么有Promises这个东西

1. 解决回调金字塔的问题，回调金字塔也叫回调圣诞树，好听吧？还有个别名叫回调地狱，不好听了吧？到底可怕不可怕？非常的可怕。
2. 可以同时管理成功回调和失败回调。

名词解释：同步任务和异步任务

• 同步任务：只需JS引擎自身就可以完成的任务，叫同步任务。
• 异步任务：JS引擎自身无法完成，需要外力协助的任务，叫异步任务；还有一种是由JS引擎能够独立完成，但是JS引擎把任务分成了两段，第二段当做回调，也是异步任务。

简单理解JS引擎的执行机制的话，异步任务分为三个执行段，对JS引擎来讲是执行第一和第三个阶段：

1. 异步任务本体执行：由JS引擎同步执行
2. 异步任务外力执行：由外力执行
3. 异步任务回调执行：由JS引擎异步执行

所谓“承诺”

Promise这个单词的意思是“承诺”，就是我们日常说的“我肯定帮你买早饭”、“你如果交了钱我肯定给你一杯咖啡”。

在程序世界，举例可以说：“我承诺给你完成这些代码执行”。new一个Promise实例，就是JS引擎对你做了一个承诺。

既然是承诺，就肯定有成功的时候有失败的时候，比如我帮你买早餐，结果今天煎饼果子没出摊，或者是我走到半路上，煎饼果子的塑料袋破裂，煎饼果子滑落到了地上，这就是失败。就连“我们承诺绝不首先动用核武器”都有坚持不下去的时候，所以只要是承诺就有成功和失败，只不过是概率问题。

到程序世界，一个承诺也会有三种状态，就是“未决的”、“成功的”、“失败的”三种状态。也就是pendding/resolved/rejected三种状态。

Promise构造函数的超能力

Promises写法的本质就是把异步写法撸成同步写法。要做这么酷炫这么变态的事情，当然需要Promise构造函数有超能力，它的超能力就是传入Promise构造函数的函数参数会第一优先执行，无论这个函数多么的繁复，有多少层回调，有多少秒的计数器，统统都会最优先执行，也就是说，我们只要new了一个Promise()，那么Promise构造函数的函数参数其实是同步代码，但是.then比较特殊，.then会等到promise对象实例有了结果（resolved或者rejected），.then()里面代码才会执行。链条上的每一个.then都会等前面的promise有了结果才会执行，Promise构造函数的这个超能力是Promises系统的威力之源。（当然，这里说的执行优先级，是在理想环境下，所谓理想环境也就是全部执行代码只由new Promise()和它的一系列.then()方法组成。如果方法链之外还有其他代码，那么整体代码执行的先后顺序就复杂化了，涉及到ES最底层的Event Loop，下文有介绍。然而，Promise加它的then方法链已经提供了梳理代码执行顺序的整套方案，如果在方法链之外还写异步代码的话属于不鼓励的写法，应该尽量避免这么做。）

实现了Promise/A规范的浏览器

简单说，IE全不支持，Edge支持，Chrome和Firefox在十几个版本之前就已经接近支持，目前的最新版已经全面支持。

所以，IE8-10可以考虑Promise/A的Polyfill库：

jakearchibald/es6-promise
一个兼容 ES6 Promises 的Polyfill类库。 它基于 RSVP.js 这个兼容 Promises/A+ 的类库， 它只是 RSVP.js 的一个子集，只实现了Promises 规定的 API。

yahoo/ypromise
这是一个独立版本的 YUI 的 Promise Polyfill，具有和 ES6 Promises 的兼容性。 本书的示例代码也都是基于这个 ypromise 的 Polyfill 来在线运行的。

getify/native-promise-only
以作为ES6 Promises的polyfill为目的的类库 它严格按照ES6 Promises的规范设计，没有添加在规范中没有定义的功能。 如果运行环境有原生的Promise支持的话，则优先使用原生的Promise支持。

其他还有很多Polyfill类库，不多说，可以github一下。

基本用法

案例1：现在开始，延迟3秒，执行console.log('第一个回调')，然后定义一个变量a，值是3，然后再延迟2秒，执行console.log('第二个回调')，然后执行console.log(a * 2)。回调圣诞树型写法是：

setTimeout(function() {
    console.log('第一个回调');
    var a = 3;
    setTimeout(function() {
        console.log('第二个回调');
        console.log(a * 2);
    }, 2000);
}, 3000);

执行上面代码，结果是：先延迟3秒，然后浏览器打印了一个第一个回调字符串，然后又延迟2秒，然后浏览器打印了一个第二个回调字符串，以及打印了一个6数字。

然后遵循Promises的写法是：

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第一个回调');
        var a = 3;
        if ( true ){
            resolve(a);
        } else {
            reject('bu ok');
        }
    }, 3000);
});

promise.then(function(value) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第二个回调');
        console.log(value * 2);
    }, 2000);
}, function(error) {
      console.log(error);
});

执行结果跟圣诞树写法的结果完全一致。

Promise是一个构造函数，用来生成promise实例。Promise构造函数接受一个函数作为参数，该函数的两个参数分别是resolve和reject。它们是两个函数，由JavaScript引擎提供，不用自己部署。

promise对象代表一个异步操作，有三种状态：Pending（进行中）、Resolved
（已完成）和Rejected（已失败）。

• resolve函数的作用是，将promise对象的状态从“未完成”变为“成功”（即从Pending变为Resolved），在异步操作成功时调用，并将异步操作的结果，作为参数传递出去。
• reject函数的作用是，将promise对象的状态从“未完成”变为“失败”（即从Pending变为Rejected），在异步操作失败时调用，并将异步操作报出的错误，作为参数传递出去。

promise对象生成以后，可以用then方法分别指定Resolved状态和Reject状态的回调函数。

then方法可以接受两个回调函数作为参数。第一个回调函数是promise对象的状态变为Resolved时调用，第二个回调函数是promise对象的状态变为Reject时调用。其中，第二个函数是可选的，不一定要提供。这两个函数都接受promise对象传出的值作为参数。

然后这里你可能会问，if ( true ){}是什么鬼？因为console.log('第一个对象');var a = 3;是不可能失败的，这都能失败的话，等于js引擎挂了，也等于页面挂了。所以我只能模拟成功和失败状态，现在你把true改成false试试，那么，延迟2秒之后是不是打印了bu ok？

比较两种写法的区别，首先就可以看出Promises写法的代码多了很多。如果你确定promise对象根本不可能有失败的状态，可以省掉reject函数以及错误回调。那么可以简写成这样：

var promise = new Promise(function(resolve) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第一个回调');
        resolve(3);
    }, 3000);
});

promise.then(function(value) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第二个回调');
        console.log(value * 2);
    }, 2000);
});

上面代码就是只考虑promise对象“成功”的可能性，不考虑失败的可能性。

去掉promise对象失败的可能性之后，你可能继续会说，“Promises写法的代码还是多！”没错，确实多，但不要只看劣势不看优势，没有优势的东西，是没人会用的。假设回调多起来了，比如至少5个，而且每一步回调都有成功和失败状态，那么Promises的优势才能显现出来。

案例2：在案例1的基础上，再延迟1秒，执行console.log('第三个回调'); console.log(value * 2);，也就是说，我想在第二步的输出值的基础上再乘以2，也就是想得到12。代码如下：

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第一个回调');
        resolve(3);
    }, 3000);
});

promise.then(function(value) {
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        setTimeout(function() {
            console.log('第二个回调');
            console.log(value * 2);
            resolve(value * 2);
        }, 2000);
    });
}).then(function(value) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第三个回调');
        console.log(value * 2);
    }, 1000);
});

结果没问题：

Paste_Image.png

这里用到了then的链式调用。你会发现第一个then返回了一个promise对象。这就跟案例1不一样了，案例一的then里没有再返回promise对象。必须返回么？看案例3。

案例3：跟案例2相似，只是执行console.log('第二个回调')这步不用延迟。代码如下：

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第一个回调');
        resolve(3);
    }, 3000);
});

promise.then(function(value) {
    console.log('第二个回调');
    console.log(value * 2);
    return value * 2;
}).then(function(value) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第三个回调');
        console.log(value * 2);
    }, 1000);
});

跟案例2的代码的区别是什么？第一个then方法中，没了return promise对象，取而代之的是return value * 2，为什么？

因为案例2中，三个then的回调函数是异步-异步-异步，案例3中，是异步-同步-异步，这区别很大。简单情况下，then方法中的回调执行代码是同步代码，这样只需要简单return一下参数，就可以把参数传递下去。复杂情况下，是异步-异步-异步这种情况，如果依然简单的在setTimeout的回调里return一下参数，你会发现，参数根本没有及时传递。代码如下：

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第一个回调');
        resolve(3);
    }, 3000);
});

promise.then(function(value) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第二个回调');
        console.log(value * 2);
        return value * 2;
    }, 2000);
}).then(function(value) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第三个回调');
        console.log(value * 2);
    }, 1000);
});

结果就神奇了：

Paste_Image.png

什么原因？怎么理解？

简单说原因是：

then的链式执行，理想情况下是基于每个then的前一个then能够返回promise对象。不理想情况下是没有返回promise对象，这种情况下，虽然then的链式执行依然可以执行，但是，每个then只可能等前一个then的同步代码完成，不会等前一个then的异步代码完成。第一个then的同步代码是一个计时器，开始计时就算完成了，然后第二个then什么也没得到，其实是得到了一个undefined，undefined * 2得到NaN，所以打印NaN。

为啥第一个then的回调用return promise对象，第二个then就可以等那2秒的延迟呢？用上段文字就很好理解了，而且你还可以回忆一下本文最上方说的promise对象的超能力，当你给then返回一个非promise对象，then只接收同步的返回值，反之，当你给then返回一个promise对象，那么then就等待promise对象生成，然后等resolve和reject传递参数，等多久都能等。

这里要注意一下，我上段文字所说的“等待”，其实并不是等待，而是new一个promise对象的过程被js引擎视为同步任务执行，因此new出了promise对象，并return的过程，其实是同步代码，then其实并不是在等待，而是非常自然的链式执行顺序。

为什么第三个回调比第二个回调先执行了？因为第二个then得到了undefined之后，第三个then就开始了，第三个回调延迟的时间短嘛，就1秒，所以比第二个回调先执行了。

为啥“第二个回调”下面输出是6？因为3 * 2得6。

总之，如果想异步-异步-异步-异步......这样一直搞下去，就只能是每一步都给下一步返回一个promise对象。

解答几个问题：

如果resolve或reject语句后面还写了语句，会执行吗？

会。resolve或reject负责传参，但不是说传了参就中止执行了。

如果第一个then的回调用了promise对象，但是promise对象没写resolve或reject方法，第二个then的回调还会执行么？

答案是不执行，等于第二个then白写了，因为promise对象永远处于Pending状态。如果后面有第三个then，依然不会执行。等于链条从第一个promise对象就断了。

如果有resolve或reject方法，但是不设参数，也就是resolve()或reject()，那么then会执行吗？

会。resolve或reject传的参数是undefined。

如果第一个then的第一个回调函数没执行，第二个then的第一个回调函数会执行么？

会。

如果promise只执行了reject方法，但第一个then没有写对应的error处理回调，第二个then写了，还能处理么？

能。Promises规定，参数可以无限制的顺着链条传递下去直到被处理掉。

如果流程是异步-同步-同步-同步.....这么走下去，那么搞一串then还有意义吗？所有同步合在一起岂不是更容易编写？也容易理解？

答案：如果真的是一串的同步，当然可以合并了。Promises的用武之地在于全异步或者异步-同步互相夹杂的情况。

then的回调的优先级有多高？

测试一下：

console.log('sync1');

setTimeout(function() {console.log('setTimeout1')}, 0);

var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {console.log('setTimeoutPromise')}, 0);
    console.log('promise');
    resolve();
});

promise.then(function() {
    setTimeout(function() {console.log('setTimeoutThen-1')}, 0);
    console.log('then-1');
}).then(function() {
    setTimeout(function() {console.log('setTimeoutThen-2')}, 0);
    console.log('then-2');
});

setTimeout(function() {console.log('setTimeout2')}, 0);

console.log('sync2');

会得到

sync1
promise
sync2
then-1
then-2
setTimeout1
setTimeoutPromise
setTimeout2
setTimeoutThen-1
setTimeoutThen-2

这里就要科普一下ES的Event Loop，Event Loop简单说就是ES为了高效解决异步任务而制定的一套规则，它的基本含义这里不讲，可以自行网上搜索，也可以参考https://segmentfault.com/a/1190000016278115这篇文章，这里只摘抄结论：

ES的引擎里有2个队列：

一个叫宏队列，macrotask，也叫tasks。 一些异步任务的回调会依次进入macro task queue，等待后续被调用，这些异步任务包括：

• setTimeout
• setInterval
• setImmediate (Node独有)
• requestAnimationFrame (浏览器独有)
• I/O
• UI rendering (浏览器独有)

另一个叫微队列，microtask，也叫jobs。 另一些异步任务的回调会依次进入micro task queue，等待后续被调用，这些异步任务包括：

• process.nextTick (Node独有)
• Promise
• Object.observe
• MutationObserver

那么，ES整个的任务队列的执行机制就是：

1. 执行全局Script同步代码，这些同步代码有一些是同步语句，有一些是异步语句（比如setTimeout等）；
2. 全局Script代码执行完毕后，调用栈Stack会清空；
3. 从微队列microtask queue中取出位于队首的回调任务，放入调用栈Stack中执行，执行完后microtask queue长度减1；
4. 继续取出位于队首的任务，放入调用栈Stack中执行，以此类推，直到直到把microtask queue中的所有任务都执行完毕。注意，如果在执行microtask的过程中，又产生了microtask，那么会加入到队列的末尾，也会在这个周期被调用执行；
5. microtask queue中的所有任务都执行完毕，此时microtask queue为空队列，调用栈Stack也为空；
6. 取出宏队列macrotask queue中位于队首的任务，放入Stack中执行；
7. 执行完毕后，调用栈Stack为空；
8. 重复第3-7个步骤；
9. 重复第3-7个步骤；
   ......

看到了吧，结论是什么？结论是：微队列全部执行完，才执行宏队列的第一个任务，执行完宏队列的第一个任务之后，又去查看微队列是否有任务，如果有，则全部执行，然后再看宏队列的第一个任务。（宏队列说：卧槽，歧视我？）

结合到现在的例子，new Promise()的内容是同步代码，.then()是异步的，而且是微队列的，优先级高，setTimeout属于宏队列的，优先级低。.then方法的回调里面的同步任务，优先级肯定比new Promise()外面的setTimeout任务的优先级高；而.then方法的回调里面的setTimeout任务，在宏队列里面没有排第一，所以优先级比new Promise()外面的setTimeout任务的优先级低，因为外面的setTimeout任务在宏队列里排第一。

所以，从p对象赋值语句开始，JS引擎的执行顺序是：

new Promise()内的同步任务
-> 外部下方的同步任务
-> .then链里的所有回调里的同步任务
-> 外部的宏队列任务的回调，加上new Promise()内的宏队列任务的回调，按回调时间依次执行，如果时间一致，按照书写顺序定
-> .then链里的所有回调里的回调任务

由此可以看出，如果在then链条之外还写代码的话，优先级会比较混乱，就像本文开头说的，在then链条外面写代码不是一个好主意，应该由new Promise()和then链条统一管理本次需要执行的所有代码，否则优先级不容易把控。

Promise.prototype.catch()

.catch()是什么？它是.then()的一个子集，也就是说专用于接收promise对象的reject()传过来的error参数的。其他没什么特别的。也就是说，.then()可以有两个回调函数，.catch()只有一个回调函数。永远尽量在能用.catch()的场合全用.catch()。

.catch()可以链式调用么？

可以。

可以跟.then()混合链式么？

可以。

如果上一层的.then()没有reject，.catch()会执行吗？

不会，会被JS引擎跳过。

.catch()下一层如果是.then()，会执行吗？

会。

参数怎么传递？

这个then接收的参数是上一个then传递的值，跟上一层的catch无关。也就是说，引擎跳过不执行的代码，该怎么传递就怎么传递。

连写.catch()和.then(//只写一个回调)是并列关系么？

绝对不是，是执行的前后关系。从来没有什么并列关系，只有连续的或者跳跃的前后关系。连写.then(//只写一个回调)和.catch()也不是并列关系。

Promise.all()

Promise.all方法用于将多个promise实例，包装成一个新的promise实例。

Promise.all()方法接受一个数组作为参数，p1、p2、p3都是Promise对象的实例，如果不是，就会先调用下面讲到的Promise.resolve方法，将参数转为Promise实例，再进一步处理。（Promise.all()方法的参数可以不是数组，但必须具有Iterator接口，且返回的每个成员都是Promise实例。）

p的状态由p1、p2、p3决定，分成两种情况。

1. 只有p1、p2、p3的状态都变成fulfilled，p的状态才会变成fulfilled，此时p1、p2、p3的返回值组成一个数组，传递给p的回调函数。
   注意，如果p1的最后一个then的回调没有return命令，那么p1的返回值就是undefined，即使倒数第二个then的回调有返回值也没有用，只看最后一个then的回调的返回值。
   再注意，组成的数组的顺序是按照.all()参数的书写顺序而定，跟谁先返回值无关。
2. 只要p1、p2、p3之中有一个被rejected，p的状态就变成rejected，此时第一个被reject的实例的返回值，会传递给p的回调函数。

下面是一个具体的例子。

var p1 = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第一个回调');
        reject(3);
    }, 3000);
});

var p2 = new Promise(function(resolve, reject) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第二个回调');
        reject(2);
    }, 2000);
});

Promise.all([p1, p2]).catch(function(value) {
    return new Promise(function(resolve, reject) {
        setTimeout(function() {
            console.log('第三个回调');
            resolve(value * 2);
            console.log(value * 2);
        }, 2000);
    });
}).then(function(value) {
    setTimeout(function() {
        console.log('第四个回调');
        console.log(value * 2);
    }, 1000);
});

结果是下图。由于p1和p2都rejected，所以catch捕获的参数是p2传过来的，因为p2的延迟比p1短。

Paste_Image.png

如果p1的回调是同步任务，p2是异步任务，毫无疑问，catch捕获的参数会是p1传过来的，但是，通常肯定不这么用，这么写太蠢了。如果p1和p2都是同步任务？更蠢，那么你干嘛不把p1和p2写到一起呢？而且，根本不需要Promises写法。

如果p1和p2都fulfilled，那么value是一个数组。不代码举例了。

总结：Promise.all()方法的适用场合，是多个异步任务并发执行，在最后一个任务成功完成之后，给出一个回调。比如，并发10个xhr线程，传10个文件，你并不知道哪个文件会先传完，Promise.all()方法能确保在10个文件都传完的那一刻给出完成提示。

如果不用Promise.all()方法，通常做法是设一个计数器初始值为0，每上传成功一个文件就+1，然后判断一次，看看计数器是否等于10，如果等于的话，就给出完成提示。最终相当于判断10次。

Promise.race()

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的回调函数。

注意，所谓率先改变状态，可能会改成fulfilled，也可能会改成rejected，都可以。

Promise.race方法的参数与Promise.all方法一样，如果不是Promise实例，就会先调用下面讲到的Promise.resolve方法，将参数转为Promise实例，再进一步处理。

Promise.race的使用场合不算常见，比如一款小游戏，三辆赛车比赛，任何一个车先到达终点，比赛就结束，那么可以适用于Promise.race。或者是一个躲开障碍的游戏，任何一个障碍物撞到你，游戏就结束，那么可以适用于Promise.race。

还一个场合是超时判定。比如一个ajax请求，30秒下载不下来就算失败。这样，p1是ajax请求，p2是30秒计数器，谁先完成，p的状态就随谁。那个率先改变的Promise实例的返回值，就传递给p的回调函数。

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生成的deferred对象，转为一个新的Promise对象。

Promise.resolve方法的参数分成四种情况。

（1）参数是一个Promise实例

如果参数是Promise实例，那么Promise.resolve将不做任何修改、原封不动地返回这个实例。

（2）参数是一个thenable对象
thenable对象指的是具有then方法的对象，比如下面这个对象。

var thenable = {
    then: function(resolve, reject) {
        resolve(42);
    }
};

var jsPromise = Promise.resolve(thenable);

jsPromise.then(function(value) {
    console.log(value);  // 42
});

（3）参数不是具有then方法的对象，或根本就不是对象
如果参数是一个原始值，或者是一个不具有then方法的对象，则Promise.resolve方法返回一个新的Promise对象，状态为Resolved，实例p向then的回调函数传的参数就是那个原始值。

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。由于字符串Hello不属于异步操作（判断方法是它不是具有then方法的对象），返回Promise实例的状态从一生成就是Resolved，所以回调函数会立即执行。Promise.resolve()方法的参数，会同时传给回调函数。

（4）不带有任何参数
Promise.resolve()方法允许调用时不带参数，直接返回一个Resolved状态的Promise对象。实例p向then的回调函数传的参数是undefined。

所以，如果希望得到一个Promise对象，比较方便的方法就是直接调用Promise.resolve()方法。

var p = Promise.resolve();

p.then(function (s){
  console.log(1)
});

console.log(2);

上面代码的变量p就是一个Promise对象。

Promise.reject()

Promise.reject()方法也会返回一个新的promise实例，该实例的状态为rejected
。它的参数用法与Promise.resolve()方法完全一致。

最佳实践

现在Promises规范全部介绍完了。然后就是最佳实践。

参考文档：

promises 很酷，但很多人并没有理解就在用了

打开Promise的正确姿势

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