手动实现一个Promise

2019.08.06 更新
ES6中实现的Promise是按照 Promise/A+ 规范，我们可以知道 Promise 是有三个状态的：PEDING，REJECTED，FULFILLED
所以我们需要保证如下：

1. promise 中只能接收一个函数作为参数
2. 初始状态是 PENDING，且只能变化成 REJECTED / FULFILLED 二者之一，且只能变化一次。

const isFunction = variable => typeof variable === 'function'
// 声明三个状态常量
const PENDING = 'PENDING'
const FULFILLED = 'FULFILLED'
const REJECTED = 'REJECTED'

class MyPromise {
  	constructor(handle) {
 	   // 如果不是函数，直接抛出异常
       if (!isFunction(handle)) {
         throw new Error('MyPromise must accept a function as a parameter')
       }
       // 添加状态
       this._status = PENDING
       this._value = undefined

       try {
		  handle(this._resolve.bind(this), this._reject.bind(this))
	   }
   }

	_resolve(val) {
		if (this._status !== PENDING) return

		this._status = FULFILLED
		this._value = val
	}
}

接下来我们要实现 then 方法。该方法接收两个参数：

promise.then(onFulfilled, onRejected)

参数可选

onFulfilled 和 onRejected 都是可选参数，如果 onFulfilled 或 onRejected 不是函数，其会被忽略

多次调用

支持 chain 调用，那 then 需要返回一个 promise

来看几个例子，帮助理解。

如果 onFulfilled 或者 onReject 返回值不是 Promise ，那么其返回值是会直接向下传递的。

let promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve()
  }, 1000)
})
promise2 = promise1.then(res => {
  // 返回一个普通值
  return '这里返回一个普通值'
})
promise2.then(res => {
  console.log(res) //1秒后打印出：这里返回一个普通值
})

如果 onFulfilled 或者 onReject 返回值是一个 Promise ，那么其返回值是会直接向下传递的。

let promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve()
  }, 1000)
})
promise2 = promise1.then(res => {
  // 返回一个Promise对象
  return new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
     resolve('这里返回一个Promise')
    }, 2000)
  })
})
promise2.then(res => {
  console.log(res) //3秒后打印出：这里返回一个Promise
})

如果 onFulfilled 或者 onRejected 抛出一个异常 e ，则 promise2 必须变为失败（Rejected），并返回失败的值 e，例如：

let promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve('success')
  }, 1000)
})
promise2 = promise1.then(res => {
  throw new Error('这里抛出一个异常e')
})
promise2.then(res => {
  console.log(res)
}, err => {
  console.log(err) //1秒后打印出：这里抛出一个异常e
})

如果 onRejected 不是函数且 promise1 状态为失败（Rejected），promise2必须变为失败（Rejected） 并返回 promise1 失败的值，例如：

let promise1 = new Promise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    reject('fail')
  }, 1000)
})
promise2 = promise1.then(res => res, '这里的onRejected本来是一个函数，但现在不是')
promise2.then(res => {
  console.log(res)
}, err => {
  console.log(err)  // 1秒后打印出：fail
})

根据以上的规则，我们来实现 then 方法，首先需要在构造函数中增加两个队列。

constructor (handle) {
  if (!isFunction(handle)) {
    throw new Error('MyPromise must accept a function as a parameter')
  }
  // 添加状态
  this._status = PENDING
  // 添加状态
  this._value = undefined
  // 添加成功回调函数队列
  this._fulfilledQueues = []
  // 添加失败回调函数队列
  this._rejectedQueues = []
  // 执行handle
  try {
    handle(this._resolve.bind(this), this._reject.bind(this)) 
  } catch (err) {
    this._reject(err)
  }
}

为了支持链式调用，我们的 then 方法是需要返回 promise 的

// 添加then方法
then (onFulfilled, onRejected) {
  const { _value, _status } = this
 
  // 返回一个新的Promise对象
  return new MyPromise((onFulfilledNext, onRejectedNext) => {
  	 this._fulfilledQueues.push(onFulfilled)
  	 this._rejectedQueues.push(onRejected)
  })
}

这里我们还需要对 onFulfilled 和 onRejected 进行进一步处理。

• 如果不是一个函数，就把其忽略
• 如果是一个Promise，就需要等待其状态改变后再执行下一个状态。否则就把其返回值当作下一个状态的参数传递下去

// 添加then方法
then (onFulfilled, onRejected) {
  const { _value, _status } = this
 
  // 返回一个新的Promise对象
  return new MyPromise((onFulfilledNext, onRejectedNext) => {
	 let fulfilled = value => {
		try {
			if (!isFunction(onFulfilled)) {
				onFulfilledNext(value)
			} else {
				let res = onFulfilled(value)
				if (res instanceof MyPromise) {
					res.then(onFulfilledNext, onRejectedNext)
				} else {
					onFulfilledNext(res)
				}
			}
		} catch(err) {
			onRejectedNext(err)
		}
	 }
	 
	let rejected = error => {
		try {
			if (!isFunction(onFulfilled)) {
				onRejectedNext(value)
			} else {
				let res = onRejectedNext(value)
				if (res instanceof MyPromise) {
					res.then(onFulfilledNext, onRejectedNext)
				} else {
					onFulfilledNext(res)
				}
			}
		} catch(err) {
			onRejectedNext(err)
		}
	 }

  	 this._fulfilledQueues.push(fulfilled)
  	 this._rejectedQueues.push(rejected)
  })
}

最后我们在 _resolve 和 _reject 中一次执行队列中的函数即可。

// 添加resovle时执行的函数
_resolve (val) {
  if (this._status !== PENDING) return
  // 依次执行成功队列中的函数，并清空队列
  const run = () => {
    this._status = FULFILLED
    this._value = val
    let cb;
    while (cb = this._fulfilledQueues.shift()) {
      cb(val)
    }
  }
  // 为了支持同步的Promise，这里采用异步调用
  setTimeout(() => run(), 0)
}
// 添加reject时执行的函数
_reject (err) { 
  if (this._status !== PENDING) return
  // 依次执行失败队列中的函数，并清空队列
  const run = () => {
    this._status = REJECTED
    this._value = err
    let cb;
    while (cb = this._rejectedQueues.shift()) {
      cb(err)
    }
  }
  // 为了支持同步的Promise，这里采用异步调用
  setTimeout(run, 0)
}

另外我们还需要考虑到一种情况，即如果 resolve 的参数是一个 promise。

 // 添加resovle时执行的函数
  _resolve (val) {
    const run = () => {
      if (this._status !== PENDING) return
      // 依次执行成功队列中的函数，并清空队列
      const runFulfilled = (value) => {
        let cb;
        while (cb = this._fulfilledQueues.shift()) {
          cb(value)
        }
      }
      // 依次执行失败队列中的函数，并清空队列
      const runRejected = (error) => {
        let cb;
        while (cb = this._rejectedQueues.shift()) {
          cb(error)
        }
      }
      /* 如果resolve的参数为Promise对象，则必须等待该Promise对象状态改变后,
        当前Promsie的状态才会改变，且状态取决于参数Promsie对象的状态
      */
      if (val instanceof MyPromise) {
        val.then(value => {
          this._value = value
          this._status = FULFILLED
          runFulfilled(value)
        }, err => {
          this._value = err
          this._status = REJECTED
          runRejected(err)
        })
      } else {
        this._value = val
        this._status = FULFILLED
        runFulfilled(val)
      }
    }
    // 为了支持同步的Promise，这里采用异步调用
    setTimeout(run, 0)
  }

这样一个Promise就基本实现了，现在我们来加一些其它的方法

catch 方法

// 添加catch方法
catch (onRejected) {
  return this.then(undefined, onRejected)
}

静态 resolve 方法

// 添加静态resolve方法
static resolve (value) {
  // 如果参数是MyPromise实例，直接返回这个实例
  if (value instanceof MyPromise) return value
  return new MyPromise(resolve => resolve(value))
}

静态 reject 方法

// 添加静态reject方法
static reject (value) {
  return new MyPromise((resolve ,reject) => reject(value))
}

静态 all 方法

// 添加静态all方法
static all (list) {
  return new MyPromise((resolve, reject) => {
    /**
     * 返回值的集合
     */
    let values = []
    let count = 0
    for (let [i, p] of list.entries()) {
      // 数组参数如果不是MyPromise实例，先调用MyPromise.resolve
      this.resolve(p).then(res => {
        values[i] = res
        count++
        // 所有状态都变成fulfilled时返回的MyPromise状态就变成fulfilled
        if (count === list.length) resolve(values)
      }, err => {
        // 有一个被rejected时返回的MyPromise状态就变成rejected
        reject(err)
      })
    }
  })
}

静态 race 方法

// 添加静态race方法
static race (list) {
  return new MyPromise((resolve, reject) => {
    for (let p of list) {
      // 只要有一个实例率先改变状态，新的MyPromise的状态就跟着改变
      this.resolve(p).then(res => {
        resolve(res)
      }, err => {
        reject(err)
      })
    }
  })
}

finally 方法

finally (cb) {
  return this.then(
    value  => MyPromise.resolve(cb()).then(() => value),
    reason => MyPromise.resolve(cb()).then(() => { throw reason })
  );
}