Promise理解及实现Promise

Promise 翻译过来就是承诺的意思，这个承诺会在未来有一个确切的答复，并且该承诺有三种状态，分别是：

1. 等待中（pending）
2. 完成了 （resolved）
3. 拒绝了（rejected）

这个承诺一旦从等待状态变成为其他状态就永远不能更改状态了，也就是说一旦状态变为 resolved 后，就不能再次改变

new Promise((resolve, reject) => {
  resolve('success')
 
  reject('reject') // 无效
})

当我们在构造 Promise 的时候，构造函数内部的代码是立即执行的

new Promise((resolve, reject) => {
  console.log('new Promise')
  resolve('success')
})
console.log('finifsh')
//打印结果：先：new Promise 后： finifsh

Promise 实现了链式调用，也就是说每次调用 then 之后返回的都是一个 Promise，并且是一个全新的 Promise，原因也是因为状态不可变。如果你在 then 中 使用了 return，那么 return 的值会被 Promise.resolve() 包装

Promise.resolve(1)
  .then(res => {	//此时的res为resolve（）参数传过来的值
    console.log(res) // => 1
    return 2 // 包装成 Promise.resolve(2)
  })
  .then(res => {	//此时的res为then（）返回过来的值
    console.log(res) // => 2
  })

当然了，Promise 也很好地解决了回调地狱的问题，可以把之前的回调地狱例子改写为如下代码：

ajax(url)
.then(res => {
    console.log(res)
    return ajax(url1)
}).then(res => {
    console.log(res)
    return ajax(url2)
}).then(res => console.log(res))

前面都是在讲述 Promise 的一些优点和特点，其实它也是存在一些缺点的，比如无法取消 Promise，错误需要通过回调函数捕获。

实现一个简易版 Promise

那么我们先来搭建构建函数的大体框架

const PENDING = 'pending'
const RESOLVED = 'resolved'
const REJECTED = 'rejected'

function MyPromise(fn) {
const that = this
that.state = PENDING
that.value = null
that.resolvedCallbacks = []
that.rejectedCallbacks = []
// 待完善 resolve 和 reject 函数
// 待完善执行 fn 函数
}

• 首先我们创建了三个常量用于表示状态，对于经常使用的一些值都应该通过常量来管理，便于开发及后期维护
• 在函数体内部首先创建了常量 that，因为代码可能会异步执行，用于获取正确的 this 对象
• 一开始 Promise 的状态应该是 pending
• value 变量用于保存 resolve 或者 reject 中传入的值
• resolvedCallbacks 和 rejectedCallbacks 用于保存 then 中的回调，因为当执行完 Promise 时状态可能还是等待中，这时候应该把 then 中的回调保存起来用于状态改变时使用

接下来我们来完善 resolve 和 reject 函数，添加在 MyPromise 函数体内部

function resolve(value) {
  if (that.state === PENDING) {
    that.state = RESOLVED
    that.value = value
    that.resolvedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
  }
}

function reject(value) {
  if (that.state === PENDING) {
    that.state = REJECTED
    that.value = value
    that.rejectedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
  }
}

这两个函数代码类似，就一起解析了

• 首先两个函数都得判断当前状态是否为等待中，因为规范规定只有等待态才可以改变状态
• 将当前状态更改为对应状态，并且将传入的值赋值给 value
• 遍历回调数组并执行

完成以上两个函数以后，我们就该实现如何执行 Promise 中传入的函数了

try {
  fn(resolve, reject)
} catch (e) {
  reject(e)
}

• 实现很简单，执行传入的参数并且将之前两个函数当做参数传进去
• 要注意的是，可能执行函数过程中会遇到错误，需要捕获错误并且执行 reject 函数

最后我们来实现较为复杂的 then 函数

 MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
 const that = this
 onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : v => v
 onRejected =
   typeof onRejected === 'function'
     ? onRejected
     : r => {
         throw r
       }
 if (that.state === PENDING) {
   that.resolvedCallbacks.push(onFulfilled)
   that.rejectedCallbacks.push(onRejected)
 }
 if (that.state === RESOLVED) {
   onFulfilled(that.value)
 }
 if (that.state === REJECTED) {
   onRejected(that.value)
 }
}

• 首先判断两个参数是否为函数类型，因为这两个参数是可选参数
• 当参数不是函数类型时，需要创建一个函数赋值给对应的参数，同时也实现了透传，比如如下代码:

// 该代码目前在简单版中会报错
// 只是作为一个透传的例子
Promise.resolve(4).then().then((value) => console.log(value))

• 接下来就是一系列判断状态的逻辑，当状态不是等待态时，就去执行相对应的函数。如果状态是等待态的话，就往回调函数中 push 函数，比如如下代码就会进入等待态的逻辑

new MyPromise((resolve, reject) => {
  setTimeout(() => {
    resolve(1)
  }, 0)
}).then(value => {
  console.log(value)
})

以上就是简单版 Promise 实现，接下来将实现完整版 Promise 的解析

我们先来改造一下 resolve 和 reject 函数

function resolve(value) {
  if (value instanceof MyPromise) {
    return value.then(resolve, reject)
  }
  setTimeout(() => {
    if (that.state === PENDING) {
      that.state = RESOLVED
      that.value = value
      that.resolvedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
    }
  }, 0)
}
function reject(value) {
  setTimeout(() => {
    if (that.state === PENDING) {
      that.state = REJECTED
      that.value = value
      that.rejectedCallbacks.map(cb => cb(that.value))
    }
  }, 0)
}

• 对于 resolve 函数来说，首先需要判断传入的值是否为 Promise 类型
• 为了保证函数执行顺序，需要将两个函数体代码使用 setTimeout 包裹起来

接下来继续改造 then 函数中的代码，首先我们需要新增一个变量 promise2，因为每个 then 函数都需要返回一个新的 Promise 对象，该变量用于保存新的返回对象，然后我们先来改造判断等待态的逻辑

if (that.state === PENDING) {
  return (promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    that.resolvedCallbacks.push(() => {
      try {
        const x = onFulfilled(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (r) {
        reject(r)
      }
    })

    that.rejectedCallbacks.push(() => {
      try {
        const x = onRejected(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (r) {
        reject(r)
      }
    })
  }))
}

• 首先我们返回了一个新的 Promise 对象，并在 Promise 中传入了一个函数
• 函数的基本逻辑还是和之前一样，往回调数组中 push 函数
• 同样，在执行函数的过程中可能会遇到错误，所以使用了 try…catch 包裹
• 规范规定，执行 onFulfilled 或者 onRejected 函数时会返回一个 x，并且+ 执行 Promise 解决过程，这是为了不同的 Promise 都可以兼容使用，比如 JQuery 的 Promise 能兼容 ES6 的 Promise

接下来我们改造判断执行态的逻辑

if (that.state === RESOLVED) {
  return (promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(() => {
      try {
        const x = onFulfilled(that.value)
        resolutionProcedure(promise2, x, resolve, reject)
      } catch (reason) {
        reject(reason)
      }
    })
  }))
}

• 其实大家可以发现这段代码和判断等待态的逻辑基本一致，无非是传入的函数的函数体需要异步执行，这也是规范规定的
• 对于判断拒绝态的逻辑这里就不一一赘述了

最后，当然也是最难的一部分，也就是实现兼容多种 Promise 的 resolutionProcedure 函数

let p = new MyPromise((resolve, reject) => {
  resolve(1)
})
let p1 = p.then(value => {
  return p1
})

然后需要判断 x 的类型

if (x instanceof MyPromise) {
    x.then(function(value) {
        resolutionProcedure(promise2, value, resolve, reject)
    }, reject)
}

这里的代码是完全按照规范实现的。如果 x 为 Promise 的话，需要判断以下几个情况：

1. 如果 x 处于等待态，Promise 需保持为等待态直至 x 被执行或拒绝
2. 如果 x 处于其他状态，则用相同的值处理 Promise
   当然以上这些是规范需要我们判断的情况，实际上我们不判断状态也是可行的。

接下来我们继续按照规范来实现剩余的代码

let called = false
if (x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
  try {
    let then = x.then
    if (typeof then === 'function') {
      then.call(
        x,
        y => {
          if (called) return
          called = true
          resolutionProcedure(promise2, y, resolve, reject)
        },
        e => {
          if (called) return
          called = true
          reject(e)
        }
      )
    } else {
      resolve(x)
    }
  } catch (e) {
    if (called) return
    called = true
    reject(e)
  }
} else {
  resolve(x)
}

• 首先创建一个变量 called 用于判断是否已经调用过函数
• 然后判断 x 是否为对象或者函数，如果都不是的话，将 x 传入 resolve 中
• 如果 x 是对象或者函数的话，先把 x.then 赋值给 then，然后判断 then 的类型，如果不是函数类型的话，就将 x 传入 resolve 中
• 如果 then 是函数类型的话，就将 x 作为函数的作用域 this 调用之，并且传递两个回调函数作为参数，第一个参数叫做 resolvePromise ，第二个参数叫做 rejectPromise，两个回调函数都需要判断是否已经执行过函数，然后进行相应的逻辑
• 以上代码在执行的过程中如果抛错了，将错误传入 reject 函数中