图解 Promise 实现原理（二）—— Promise 链式调用
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作者：Morrain
很多同学在学习 Promise 时，知其然却不知其所以然，对其中的用法理解不了。本系列文章由浅入深逐步实现 Promise，并结合流程图、实例以及动画进行演示，达到深刻理解 Promise 用法的目的。
本系列文章有如下几个章节组成：
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图解 Promise 实现原理（一）—— 基础实现
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图解 Promise 实现原理（二）—— Promise 链式调用
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图解 Promise 实现原理（三）—— Promise 原型方法实现
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图解 Promise 实现原理（四）—— Promise 静态方法实现
一、前言
上一节中，实现了 Promise 的基础版本：
//极简的实现+链式调用+延迟机制+状态
class Promise {
callbacks = [];
state = 'pending';//增加状态
value = null;//保存结果
constructor(fn) {
fn(this._resolve.bind(this));
}
then(onFulfilled) {
if (this.state === 'pending') {//在resolve之前，跟之前逻辑一样，添加到callbacks中
this.callbacks.push(onFulfilled);
} else {//在resolve之后，直接执行回调，返回结果了
onFulfilled(this.value);
}
return this;
}
_resolve(value) {
this.state = 'fulfilled';//改变状态
this.value = value;//保存结果
this.callbacks.forEach(fn => fn(value));
}
}但链式调用，只是在 then 方法中 return 了 this，使得 Promise 实例可以多次调用 then 方法，但因为是同一个实例，调用再多次 then 也只能返回相同的一个结果，通常我们希望的链式调用是这样的：
//使用Promise
function getUserId(url) {
return new Promise(function (resolve) {
//异步请求
http.get(url, function (id) {
resolve(id)
})
})
}
getUserId('some_url').then(function (id) {
//do something
return getNameById(id);
}).then(function (name) {
//do something
return getCourseByName(name);
}).then(function (course) {
//do something
return getCourseDetailByCourse(course);
}).then(function (courseDetail) {
//do something
});每个 then 注册的 onFulfilled 都返回了不同的结果，层层递进，很明显在 then 方法中 return this 不能达到这个效果。引入真正的链式调用，then 返回的一定是一个新的Promise实例。
真正的链式 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？（这是理解 Promise 的难点，我们会通过动画演示这个过程）。
二、链式调用的实现
先看下实现源码：
//完整的实现
class Promise {
callbacks = [];
state = 'pending';//增加状态
value = null;//保存结果
constructor(fn) {
fn(this._resolve.bind(this));
}
then(onFulfilled) {
return new Promise(resolve => {
this._handle({
onFulfilled: onFulfilled || null,
resolve: resolve
});
});
}
_handle(callback) {
if (this.state === 'pending') {
this.callbacks.push(callback);
return;
}
//如果then中没有传递任何东西
if (!callback.onFulfilled) {
callback.resolve(this.value);
return;
}
var ret = callback.onFulfilled(this.value);
callback.resolve(ret);
}
_resolve(value) {
this.state = 'fulfilled';//改变状态
this.value = value;//保存结果
this.callbacks.forEach(callback => this._handle(callback));
}
}由上面的实现，我们可以看到：
-
then 方法中，创建并返回了新的 Promise 实例，这是串行Promise的基础，是实现真正链式调用的根本。
-
then 方法传入的形参 onFulfilled 以及创建新 Promise 实例时传入的 resolve 放在一起，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。
-
根据规范，onFulfilled 是可以为空的，为空时不调用 onFulfilled。
看下动画演示：
（Promise 链式调用演示动画）
当第一个 Promise 成功时，resolve 方法将其状态置为 fulfilled ，并保存 resolve 带过来的value。然后取出 callbacks 中的对象，执行当前 Promise的 onFulfilled，返回值通过调用第二个 Promise 的 resolve 方法，传递给第二个 Promise。动画演示如下：
（Promise 链式调用 fulfilled）
为了真实的看到链式调用的过程，我写一个mockAjax函数，用来模拟异步请求：
/**
* 模拟异步请求
* @param {*} url 请求的URL
* @param {*} s 指定该请求的耗时，即多久之后请求会返回。单位秒
* @param {*} callback 请求返回后的回调函数
*/
const mockAjax = (url, s, callback) => {
setTimeout(() => {
callback(url + '异步请求耗时' + s + '秒');
}, 1000 * s)
}除此之外，我给 Promise 的源码加上了日志输出并增加了构造顺序标识，可以清楚的看到构造以及执行过程：
//Demo1
new Promise(resolve => {
mockAjax('getUserId', 1, function (result) {
resolve(result);
})
}).then(result => {
console.log(result);
})【Demo1 的源码】
执行结果如下：
[Promse-1]:constructor
[Promse-1]:then
[Promse-2]:constructor
[Promse-1]:_handle state= pending
[Promse-1]:_handle callbacks= [ { onFulfilled: [Function], resolve: [Function] } ]
=> Promise { callbacks: [], name: 'Promse-2', state: 'pending', value: null }
[Promse-1]:_resolve
[Promse-1]:_resolve value= getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-1]:_handle state= fulfilled
getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-2]:_resolve
[Promse-2]:_resolve value= undefined通过打印出来的日志，可以看到：
-
构造 Promise-1 实例，立即执行 mackAjax('getUserId',callback);
-
调用 Promise-1 的 then 方法，注册 Promise-1 的 onFulfilled 函数。
-
then 函数内部构造了一个新的 Promise实例：Promise-2。立即执行 Promise-1 的 _handle方法。
-
此时 Promise-1 还是pending的状态。
-
Promise-1._handle 中就把注册在 Promise-1 的 onFulfilled 和 Promise-2 的 resolve 保存在 Promise-1 内部的 callbacks。
-
至此当前线程执行结束。返回的是 Promise-2 的 Promise实例。
-
1s后，异步请求返回，要改变 Promise-1 的状态和结果，执行 resolve(result)。
-
Promise-1 的值被改变，内容为异步请求返回的结果："getUserId异步请求耗时1s"。
-
Promise-1 的状态变成 fulfilled。
-
Promise-1 的 onFulfilled 被执行，打印出了"getUserId异步请求耗时1秒"。
-
然后再调用 Promise-2.resolve。
-
改变 Promise-2 的值和状态，因为 Promise-1 的 onFulfilled 没有返回值，所以 Promise-2的值为undefined。
上例中，如果把异步的请求改成同步会是什么的效果？
new Promise(resolve => {
resolve('getUserId同步请求');
}).then(result => {
console.log(result);
});
//打印日志
[Promse-1]:constructor
[Promse-1]:_resolve
[Promse-1]:_resolve value= getUserId同步请求
[Promse-1]:then
[Promse-2]:constructor
[Promse-1]:_handle state= fulfilled
getUserId同步请求
[Promse-2]:_resolve
[Promse-2]:_resolve value= undefined
=> Promise {
callbacks: [],
name: 'Promse-2',
state: 'fulfilled',
value: undefined }感兴趣的可以自己去分析一下。
三、链式调用真正的意义
执行当前 Promise 的 onFulfilled 时，返回值通过调用第二个 Promise 的 resolve 方法，传递给第二个 Promise，作为第二个 Promise 的值。于是我们考虑如下Demo：
//Demo2
new Promise(resolve => {
mockAjax('getUserId', 1, function (result) {
resolve(result);
})
}).then(result => {
console.log(result);
//对result进行第一层加工
let exResult = '前缀:' + result;
return exResult;
}).then(exResult => {
console.log(exResult);
});【Demo2 的源码】
我们加了一层 then，来看下执行的结果：
[Promse-1]:constructor
[Promse-1]:then
[Promse-2]:constructor
[Promse-1]:_handle state= pending
[Promse-1]:_handle callbacks= [ { onFulfilled: [Function], resolve: [Function] } ]
[Promse-2]:then
[Promse-3]:constructor
[Promse-2]:_handle state= pending
[Promse-2]:_handle callbacks= [ { onFulfilled: [Function], resolve: [Function] } ]
=> Promise { callbacks: [], name: 'Promse-3', state: 'pending', value: null }
[Promse-1]:_resolve
[Promse-1]:_resolve value= getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-1]:_handle state= fulfilled
getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-2]:_resolve
[Promse-2]:_resolve value= 前缀:getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-2]:_handle state= fulfilled
前缀:getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-3]:_resolve
[Promse-3]:_resolve value= undefined：链式调用可以无限的写下去，上一级 onFulfilled return 的值，会变成下一级 onFulfilled 的结果。可以参考Demo3:
【Demo3 的源码】
我们很容易发现，上述 Demo3 中只有第一个是异步请求，后面都是同步的，我们完全没有必要这么链式的实现。如下一样能得到我们想要的三个结果: 分别打印出来的值。
//等价于 Demo3
new Promise(resolve => {
mockAjax('getUserId', 1, function (result) {
resolve(result);
})
}).then(result => {
console.log(result);
//对result进行第一层加工
let exResult = '前缀:' + result;
console.log(exResult);
let finalResult = exResult + ':后缀';
console.log(finalResult);
});那链式调用真正的意义在哪里呢？
刚才演示的都是 onFulfilled 返回值是 value 的情况，如果是一个 Promise 呢？是不是就可以通过 onFulfilled，由使用 Promise 的开发者决定后续 Promise 的状态。
于是在 _resolve 中增加对前一个 Promise onFulfilled 返回值的判断：
_resolve(value) {
if (value && (typeof value === 'object' || typeof value === 'function')) {
var then = value.then;
if (typeof then === 'function') {
then.call(value, this._resolve.bind(this));
return;
}
}
this.state = 'fulfilled';//改变状态
this.value = value;//保存结果
this.callbacks.forEach(callback => this._handle(callback));
}从代码上看，它是对 resolve 中的值作了一个特殊的判断，判断 resolve 的值是否为 Promise实例，如果是 Promise 实例，那么就把当前 Promise 实例的状态改变接口重新注册到 resolve 的值对应的 Promise 的 onFulfilled 中，也就是说当前 Promise 实例的状态要依赖 resolve 的值的 Promise 实例的状态。
//Demo4
const pUserId = new Promise(resolve => {
mockAjax('getUserId', 1, function (result) {
resolve(result);
})
})
const pUserName = new Promise(resolve => {
mockAjax('getUserName', 2, function (result) {
resolve(result);
})
})
pUserId.then(id => {
console.log(id)
return pUserName
}).then(name => {
console.log(name)
})【Demo 4 的源码】
执行的结果如下：
[Promse-1]:constructor
[Promse-2]:constructor
[Promse-1]:then
[Promse-3]:constructor
[Promse-1]:_handle state= pending
[Promse-1]:_handle callbacks= [ { onFulfilled: [Function], resolve: [Function] } ]
[Promse-3]:then
[Promse-4]:constructor
[Promse-3]:_handle state= pending
[Promse-3]:_handle callbacks= [ { onFulfilled: [Function], resolve: [Function] } ]
=> Promise { callbacks: [], name: 'Promse-4', state: 'pending', value: null }
[Promse-1]:_resolve
[Promse-1]:_resolve value= getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-1]:_handle state= fulfilled
getUserId异步请求耗时1秒
[Promse-3]:_resolve
[Promse-3]:_resolve value= Promise { callbacks: [], name: 'Promse-2', state: 'pending', value: null }
[Promse-2]:then
[Promse-5]:constructor
[Promse-2]:_handle state= pending
[Promse-2]:_handle callbacks= [ { onFulfilled: [Function], resolve: [Function] } ]
[Promse-2]:_resolve
[Promse-2]:_resolve value= getUserName异步请求耗时2秒
[Promse-2]:_handle state= fulfilled
[Promse-3]:_resolve
[Promse-3]:_resolve value= getUserName异步请求耗时2秒
[Promse-3]:_handle state= fulfilled
getUserName异步请求耗时2秒
[Promse-4]:_resolve
[Promse-4]:_resolve value= undefined
[Promse-5]:_resolve
[Promse-5]:_resolve value= undefined
转存失败重新上传取消
一样的，我做了一个演示动画，还原了这个过程：
（Promise 真正的链式调用）
至此，就实现了 Promise 链式调用的全部内容。链式调用是 Promise 难点，更是重点。一定要通过实例还有动画，深刻体会。下一节介绍 Promise 其它原型方法的实现。
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