by 阮一峰
Promise对象是CommonJS工作组提出的一种规范,目的是为异步操作提供统一接口。
那么,什么是Promises?
首先,它是一个对象,也就是说与其他JavaScript对象的用法,没有什么两样;其次,它起到代理作用(proxy),充当异步操作与回调函数之间的中介。它使得异步操作具备同步操作的接口,使得程序具备正常的同步运行的流程,回调函数不必再一层层嵌套。
简单说,它的思想是,每一个异步任务立刻返回一个Promise对象,由于是立刻返回,所以可以采用同步操作的流程。这个Promises对象有一个then方法,允许指定回调函数,在异步任务完成后调用。
比如,异步操作f1
返回一个Promise对象,它的回调函数f2
写法如下。
(new Promise(f1)).then(f2);
这种写法对于多层嵌套的回调函数尤其方便。
// 传统写法
step1(function (value1) {
step2(value1, function(value2) {
step3(value2, function(value3) {
step4(value3, function(value4) {
// ...
});
});
});
});
// Promises的写法
(new Promise(step1))
.then(step2)
.then(step3)
.then(step4);
从上面代码可以看到,采用Promises接口以后,程序流程变得非常清楚,十分易读。
注意,为了便于理解,上面代码的Promise对象的生成格式,做了简化,真正的语法请参照下文。
总的来说,传统的回调函数写法使得代码混成一团,变得横向发展而不是向下发展。Promises规范就是为了解决这个问题而提出的,目标是使用正常的程序流程(同步),来处理异步操作。它先返回一个Promise对象,后面的操作以同步的方式,寄存在这个对象上面。等到异步操作有了结果,再执行前期寄放在它上面的其他操作。
Promises原本只是社区提出的一个构想,一些外部函数库率先实现了这个功能。ECMAScript 6将其写入语言标准,因此目前JavaScript语言原生支持Promise对象。
前面说过,Promise接口的基本思想是,异步任务返回一个Promise对象。
Promise对象只有三种状态。
这三种的状态的变化途径只有两种。
这种变化只能发生一次,一旦当前状态变为“已完成”或“失败”,就意味着不会再有新的状态变化了。因此,Promise对象的最终结果只有两种。
resolved
。rejected
。 Promise对象使用then
方法添加回调函数。then
方法可以接受两个回调函数,第一个是异步操作成功时(变为resolved
状态)时的回调函数,第二个是异步操作失败(变为rejected
)时的回调函数(可以省略)。一旦状态改变,就调用相应的回调函数。
// po是一个Promise对象
po.then(
console.log,
console.error
);
上面代码中,Promise对象po
使用then
方法绑定两个回调函数:操作成功时的回调函数console.log
,操作失败时的回调函数console.error
(可以省略)。这两个函数都接受异步操作传回的值作为参数。
then
方法可以链式使用。
po
.then(step1)
.then(step2)
.then(step3)
.then(
console.log,
console.error
);
上面代码中,po
的状态一旦变为resolved
,就依次调用后面每一个then
指定的回调函数,每一步都必须等到前一步完成,才会执行。最后一个then
方法的回调函数console.log
和console.error
,用法上有一点重要的区别。console.log
只显示回调函数step3
的返回值,而console.error
可以显示step1
、step2
、step3
之中任意一个发生的错误。也就是说,假定step1
操作失败,抛出一个错误,这时step2
和step3
都不会再执行了(因为它们是操作成功的回调函数,而不是操作失败的回调函数)。Promises对象开始寻找,接下来第一个操作失败时的回调函数,在上面代码中是console.error
。这就是说,Promises对象的错误有传递性。
从同步的角度看,上面的代码大致等同于下面的形式。
try {
var v1 = step1(po);
var v2 = step2(v1);
var v3 = step3(v2);
console.log(v3);
} catch (error) {
console.error(error);
}
ES6提供了原生的Promise构造函数,用来生成Promise实例。
下面代码创造了一个Promise实例。
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
// 异步操作的代码
if (/* 异步操作成功 */){
resolve(value);
} else {
reject(error);
}
});
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。
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实例生成以后,可以用then
方法分别指定Resolved
状态和Reject
状态的回调函数。
po.then(function(value) {
// success
}, function(value) {
// failure
});
Promise的用法,简单说就是一句话:使用then
方法添加回调函数。但是,不同的写法有一些细微的差别,请看下面四种写法,它们的差别在哪里?
// 写法一
doSomething().then(function () {
return doSomethingElse();
});
// 写法二
doSomething().then(function () {
doSomethingElse();
});
// 写法三
doSomething().then(doSomethingElse());
// 写法四
doSomething().then(doSomethingElse);
为了便于讲解,这四种写法都再用then
方法接一个回调函数finalHandler
。写法一的finalHandler
回调函数的参数,是doSomethingElse
函数的运行结果。
doSomething().then(function () {
return doSomethingElse();
}).then(finalHandler);
写法二的finalHandler
回调函数的参数是undefined
。
doSomething().then(function () {
doSomethingElse();
return;
}).then(finalHandler);
写法三的finalHandler
回调函数的参数,是doSomethingElse
函数返回的回调函数的运行结果。
doSomething().then(doSomethingElse())
.then(finalHandler);
写法四与写法一只有一个差别,那就是doSomethingElse
会接收到doSomething()
返回的结果。
doSomething().then(doSomethingElse)
.then(finalHandler);
我们可以把图片的加载写成一个Promise
对象。
var preloadImage = function (path) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
var image = new Image();
image.onload = resolve;
image.onerror = reject;
image.src = path;
});
};
Ajax操作是典型的异步操作,传统上往往写成下面这样。
function search(term, onload, onerror) {
var xhr, results, url;
url = 'http://example.com/search?q=' + term;
xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('GET', url, true);
xhr.onload = function (e) {
if (this.status === 200) {
results = JSON.parse(this.responseText);
onload(results);
}
};
xhr.onerror = function (e) {
onerror(e);
};
xhr.send();
}
search("Hello World", console.log, console.error);
如果使用Promise对象,就可以写成下面这样。
function search(term) {
var url = 'http://example.com/search?q=' + term;
var xhr = new XMLHttpRequest();
var result;
var p = new Promise(function (resolve, reject) {
xhr.open('GET', url, true);
xhr.onload = function (e) {
if (this.status === 200) {
result = JSON.parse(this.responseText);
resolve(result);
}
};
xhr.onerror = function (e) {
reject(e);
};
xhr.send();
});
return p;
}
search("Hello World").then(console.log, console.error);
加载图片的例子,也可以用Ajax操作完成。
function imgLoad(url) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
var request = new XMLHttpRequest();
request.open('GET', url);
request.responseType = 'blob';
request.onload = function() {
if (request.status === 200) {
resolve(request.response);
} else {
reject(new Error('图片加载失败:' + request.statusText));
}
};
request.onerror = function() {
reject(new Error('发生网络错误'));
};
request.send();
});
}
Promise对象的优点在于,让回调函数变成了规范的链式写法,程序流程可以看得很清楚。它的一整套接口,可以实现许多强大的功能,比如为多个异步操作部署一个回调函数、为多个回调函数中抛出的错误统一指定处理方法等等。
而且,它还有一个前面三种方法都没有的好处:如果一个任务已经完成,再添加回调函数,该回调函数会立即执行。所以,你不用担心是否错过了某个事件或信号。这种方法的缺点就是,编写和理解都相对比较难。