前言
前一阵看了一些关于JS异步操作的文章，发现Promise真是个好东西，配合Generator或者async/await使用更有奇效。完美解决异步代码书写的回调问题，有助于书写更优雅的异步代码。花了几天时间研究了Promise的工作机制，手痒痒用es6语法封装了一个Promise对象，基本实现了原生Promise的功能，现在，用es5语法再写一遍。
更新说明
- 更新时间：2019/1/23
经@logbn520兄弟的提醒，我把then方法的执行做成同步的了，是不符合规范的。
《Promises/A+规范》中，【Then 方法】小节【调用时机】部分写道：“onFulfilled 和 onRejected 只有在执行环境堆栈仅包含平台代码时才可被调用”，这里特别要看一下注释。
因此我要把onFulfilled 和 onRejected 的代码放在“ then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行”，通过setTimeout方法将任务放到本轮任务队列的末尾。代码已添加到最后一部分-第九步。
关于任务队列的运行机制，感兴趣可看一下阮一峰老师的《JavaScript 运行机制详解：再谈Event Loop》
实现功能：
- 已实现
Promise基本功能，与原生一样，异步、同步操作均ok，具体包括：MyPromise.prototype.then()MyPromise.prototype.catch()与原生Promise略有出入MyPromise.prototype.finally()MyPromise.all()MyPromise.race()MyPromise.resolve()MyPromise.reject()
rejected状态的冒泡处理也已解决，当前Promise的reject如果没有捕获，会一直冒泡到最后，直到catchMyPromise状态一旦改变，将不能再改变它的状态
不足之处：
- 代码的错误被catch捕获时，提示的信息（捕获的错误对象）比原生Promise要多
测试： index.html
- 这个页面中包含了30个测试例子，分别测试了各项功能、各个方法，还有一些特殊情况测试；或许还有有遗漏的，感兴趣自己可以玩一下；
- 更加友好的可视化的操作，方便测试，每次运行一个例子，右边面板可看到结果；
- 自定义了
console.mylog()方法用来输出结果，第一个参数是当前使用的Promise对象，用以区分输出，查看代码时可忽略，后面的参数都是输出结果，与系统console.log()相似； - 建议同时打开
index.js边看代码边玩； - 同一套代码，上面的
MyPromise的运行结果，下面是原生Promise运行的结果；
收获
- 再写一遍又有新收获，写的更顺了，理解更深刻了；
then/catch方法是最难的，要不停地修修补补；reject状态的冒泡是个难题，但在下面的代码中我没有专门提及，我也没有办法具体说清楚他，我是在整个过程中不停地调才最终调出来正确的冒泡结果。
代码
下面贴代码，包括整个思考过程，会有点长
为了说明书写的逻辑，我使用以下几个注释标识，整坨变动的代码只标识这一坨的开头处。//++——添加的代码//-+——修改的代码
第一步，基础功能实现
名字随便取，我的叫MyPromise，没有取代原生的Promise。
- 构造函数传入回调函数
callback。当新建MyPromise对象时，我们需要运行此回调，并且callback自身也有两个参数，分别是resolver和rejecter，他们也是回调函数的形式； - 定义了几个变量保存当前的一些结果与状态、事件队列，见注释；
- 执行函数
callback时，如果是resolve状态，将结果保存在this.__succ_res中，状态标记为成功；如果是reject状态，操作类似； - 同时定义了最常用的
then方法，是一个原型方法； - 执行
then方法时，判断对象的状态是成功还是失败，分别执行对应的回调，把结果传入回调处理。
//几个状态常量
const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';
function MyPromise(callback) {
this.status = PENDING; //储存状态
this.__succ__res = null; //储存resolve结果
this.__err__res = null; //储存reject结果
var _this = this;//必须处理this的指向
function resolver(res) {
_this.status = FULFILLED;
_this.__succ__res = res;
};
function rejecter(rej) {
_this.status = REJECTED;
_this.__err__res = rej;
};
callback(resolver, rejecter);
};
MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
if (this.status === FULFILLED) {
onFulfilled(this.__succ__res);
} else if (this.status === REJECTED) {
onRejected(this.__err__res);
};
};
复制代码到这里，MyPromise 可以简单实现一些同步代码，比如：
new MyPromise((resolve, reject) => {
resolve(1);
}).then(res => {
console.log(res);
});
//结果 1
复制代码第二步，加入异步处理
执行异步代码时，then 方法会先于异步结果执行，上面的处理还无法获取到结果。
- 首先，既然是异步，
then方法在pending状态时就执行了，所以添加一个else； - 执行
else时，我们还没有结果，只能把需要执行的回调，放到一个队列里，等需要时执行它，所以定义了一个新变量this.__queue保存事件队列； - 当异步代码执行完毕，这时候把
this.__queue队列里的回调统统执行一遍，如果是resolve状态，则执行对应的resolve代码。
const PENDING = 'pending';
const FULFILLED = 'fulfilled';
const REJECTED = 'rejected';
function MyPromise(callback) {
this.status = PENDING; //储存状态
this.__succ__res = null; //储存resolve结果
this.__err__res = null; //储存reject结果
this.__queue = []; //++ 事件队列
var _this = this;
function resolver(res) {
_this.status = FULFILLED;
_this.__succ__res = res;
_this.__queue.forEach(item => {//++ 队列中事件的执行
item.resolve(res);
});
};
function rejecter(rej) {
_this.status = REJECTED;
_this.__err__res = rej;
_this.__queue.forEach(item => {//++ 队列中事件的执行
item.reject(rej);
});
};
callback(resolver, rejecter);
};
MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
if (this.status === FULFILLED) {
onFulfilled(this.__succ__res);
} else if (this.status === REJECTED) {
onRejected(this.__err__res);
} else {//++ pending状态，添加队列事件
this.__queue.push({resolve: onFulfilled, reject: onRejected});
};
};
复制代码到这一步，MyPromise 已经可以实现一些简单的异步代码了。测试用例 index.html 中，这两个例子已经可以实现了。
1 异步测试--resolve2 异步测试--reject
第三步，加入链式调用
实际上，原生的 Promise 对象的then方法，返回的也是一个 Promise 对象，一个新的 Promise 对象，这样才可以支持链式调用，一直then下去。。。 而且，then方法可以接收到上一个then方法处理return的结果。根据Promise的特性分析，这个返回结果有3种可能：
MyPromise对象；- 具有
then方法的对象； - 其他值。 根据这三种情况分别处理。
- 第一个处理的是，
then方法返回一个MyPromise对象，它的回调函数接收resFn和rejFn两个回调函数； - 把成功状态的处理代码封装为
handleFulfilled函数，接受成功的结果作为参数； handleFulfilled函数中，根据onFulfilled返回值的不同，做不同的处理：- 首先，先获取
onFulfilled的返回值（如果有），保存为returnVal； - 然后，判断
returnVal是否有then方法，即包括上面讨论的1、2中情况（它是MyPromise对象，或者具有then方法的其他对象），对我们来说都是一样的； - 之后，如果有
then方法，马上调用其then方法，分别把成功、失败的结果丢给新MyPromise对象的回调函数；没有则结果传给resFn回调函数。
- 首先，先获取
reject状态的链式调用的处理思路是类似的，在定义的handleRejected函数中，检查onRejected返回的结果是否含then方法，分开处理。值得一提的是，如果返回的是普通值，应该调用的是resFn，而不是rejFn，因为这个返回值属于新MyPromise对象，它的状态不因当前MyPromise对象的状态而确定。即是，返回了普通值，未表明reject状态，我们默认为resolve状态。
MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
var _this = this;
return new MyPromise(function(resFn, rejFn) {
if (_this.status === FULFILLED) {
handleFulfilled(_this.__succ__res); // -+
} else if (_this.status === REJECTED) {
handleRejected(_this.__err__res); // -+
} else {//pending状态
_this.__queue.push({resolve: handleFulfilled, reject: handleRejected}); // -+
};
function handleFulfilled(value) { // ++ FULFILLED 状态回调
// 取决于onFulfilled的返回值
var returnVal = onFulfilled instanceof Function && onFulfilled(value) || value;
if (returnVal['then'] instanceof Function) {
returnVal.then(function(res) {
resFn(res);
},function(rej) {
rejFn(rej);
});
} else {
resFn(returnVal);
};
};
function handleRejected(reason) { // ++ REJECTED 状态回调
if (onRejected instanceof Function) {
var returnVal = onRejected(reason);
if (typeof returnVal !== 'undefined' && returnVal['then'] instanceof Function) {
returnVal.then(function(res) {
resFn(res);
},function(rej) {
rejFn(rej);
});
} else {
resFn(returnVal);
};
} else {
rejFn(reason)
}
}
})
};
复制代码现在，MyPromise对象已经很好地支持链式调用了，测试例子：
4 链式调用--resolve5 链式调用--reject28 then回调返回Promise对象（reject）29 then方法reject回调返回Promise对象
第四步，MyPromise.resolve()和MyPromise.reject()方法实现
因为其它方法对MyPromise.resolve()方法有依赖，所以先实现这个方法。
先要完全弄懂MyPromise.resolve()方法的特性，研究了阮一峰老师的ECMAScript 6 入门对于MyPromise.resolve()方法的描述部分。 由此得知，这个方法功能很简单，就是把参数转换成一个MyPromise对象，关键点在于参数的形式，分别有：
- 参数是一个
MyPromise实例； - 参数是一个
thenable对象； - 参数不是具有
then方法的对象，或根本就不是对象； - 不带有任何参数。
处理的思路是：
- 首先考虑极端情况，参数是undefined或者null的情况，直接处理原值传递；
- 其次，参数是
MyPromise实例时，无需处理； - 然后，参数是其它
thenable对象的话，调用其then方法，把相应的值传递给新MyPromise对象的回调； - 最后，就是普通值的处理。
MyPromise.reject()方法相对简单很多。与MyPromise.resolve()方法不同，MyPromise.reject()方法的参数，会原封不动地作为reject的理由，变成后续方法的参数。
MyPromise.resolve = function(arg) {
if (typeof arg === 'undefined' || arg === null) { //undefined 或者 null
return new MyPromise(function(resolve) {
resolve(arg);
});
} else if (arg instanceof MyPromise) { // 参数是MyPromise实例
return arg;
} else if (arg['then'] instanceof Function) { // 参数是thenable对象
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
arg.then(function (res) {
resolve(res);
}, function (rej) {
reject(rej);
});
});
} else { // 其他值
return new MyPromise(function (resolve) {
resolve(arg);
});
};
};
MyPromise.reject = function(arg) {
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
reject(arg);
});
};
复制代码测试用例有8个：18-25，感兴趣可以玩一下。
第五步，MyPromise.all()和MyPromise.race()方法实现
MyPromise.all()方法接收一堆MyPromise对象，当他们都成功时，才执行回调。依赖MyPromise.resolve()方法把不是MyPromise的参数转为MyPromise对象。
每个对象执行then方法，把结果存到一个数组中，当他们都执行完毕后，即i === arr.length，才调用resolve()回调，把结果传进去。MyPromise.race()方法也类似，区别在于，这里做的是一个done标识，如果其中之一改变了状态，不再接受其他改变。
MyPromise.all = function(arr) {
if (!Array.isArray(arr)) {
throw new TypeError('参数应该是一个数组!');
};
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
var i = 0, result = [];
next();
function next() {
// 对于不是MyPromise实例的进行转换
MyPromise.resolve(arr[i]).then(function (res) {
result.push(res);
i++;
if (i === arr.length) {
resolve(result);
} else {
next();
};
}, reject);
}
})
};
MyPromise.race = function(arr) {
if (!Array.isArray(arr)) {
throw new TypeError('参数应该是一个数组!');
};
return new MyPromise(function(resolve, reject) {
let done = false;
arr.forEach(function(item) {
MyPromise.resolve(item).then(function (res) {
if (!done) {
resolve(res);
done = true;
};
}, function(rej) {
if (!done) {
reject(rej);
done = true;
};
});
})
});
};
复制代码测试用例：
6 all方法26 race方法测试
第六步，Promise.prototype.catch()和Promise.prototype.finally()方法实现
他们俩本质上是then方法的一种延伸，特殊情况的处理。
MyPromise.prototype.catch = function(errHandler) {
return this.then(undefined, errHandler);
};
MyPromise.prototype.finally = function(finalHandler) {
return this.then(finalHandler, finalHandler);
};
复制代码测试用例：
7 catch测试16 finally测试——异步代码错误17 finally测试——同步代码错误
第七步，代码错误的捕获
目前而言，我们的catch还不具备捕获代码报错的能力。思考，错误的代码来自于哪里？肯定是使用者的代码，2个来源分别有：
MyPromise对象构造函数回调then方法的2个回调 捕获代码运行错误的方法是原生的try...catch...，所以我用它来包裹这些回调运行，捕获到的错误进行相应处理。
function MyPromise(callback) {
this.status = PENDING; //储存状态
this.__succ__res = null; //储存resolve结果
this.__err__res = null; //储存reject结果
this.__queue = []; //事件队列
var _this = this;
function resolver(res) {
_this.status = FULFILLED;
_this.__succ__res = res;
_this.__queue.forEach(item => {
item.resolve(res);
});
};
function rejecter(rej) {
_this.status = REJECTED;
_this.__err__res = rej;
_this.__queue.forEach(item => {
item.reject(rej);
});
};
try { // -+ 在try……catch……中运行回调函数
callback(resolver, rejecter);
} catch (err) {
this.__err__res = err;
this.status = REJECTED;
this.__queue.forEach(function(item) {
item.reject(err);
});
};
};
MyPromise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
var _this = this;
return new MyPromise(function(resFn, rejFn) {
if (_this.status === FULFILLED) {
handleFulfilled(_this.__succ__res);
} else if (_this.status === REJECTED) {
handleRejected(_this.__err__res);
} else {//pending状态
_this.__queue.push({resolve: handleFulfilled, reject: handleRejected});
};
function handleFulfilled(value) {
var returnVal = value;
// 获取 onFulfilled 函数的返回结果
if (onFulfilled instanceof Function) {
try { // -+ 在try……catch……中运行onFulfilled回调函数
returnVal = onFulfilled(value);
} catch (err) { // 代码错误处理
rejFn(err);
return;
};
};
if (returnVal && returnVal['then'] instanceof Function) {
returnVal.then(function(res) {
resFn(res);
},function(rej) {
rejFn(rej);
});
} else {
resFn(returnVal);
};
};
function handleRejected(reason) {
if (onRejected instanceof Function) {
var returnVal
try {// -+ 在try……catch……中运行onRejected回调函数
returnVal = onRejected(reason);
} catch (err) {
rejFn(err);
return;
};
if (typeof returnVal !== 'undefined' && returnVal['then'] instanceof Function) {
returnVal.then(function(res) {
resFn(res);
},function(rej) {
rejFn(rej);
});
} else {
resFn(returnVal);
};
} else {
rejFn(reason)
}
}
})
};
复制代码测试用例：
11 catch测试——代码错误捕获12 catch测试——代码错误捕获（异步）13 catch测试——then回调代码错误捕获14 catch测试——代码错误catch捕获
其中第12个异步代码错误测试，结果显示是直接报错，没有捕获错误，原生的Promise也是这样的，我有点不能理解为啥不捕获处理它。
第八步，处理MyPromise状态确定不允许再次改变
这是Promise的一个关键特性，处理起来不难，在执行回调时加入状态判断，如果已经是成功或者失败状态，则不运行回调代码。
function MyPromise(callback) {
//略……
var _this = this;
function resolver(res) {
if (_this.status === PENDING) {
_this.status = FULFILLED;
_this.__succ__res = res;
_this.__queue.forEach(item => {
item.resolve(res);
});
};
};
function rejecter(rej) {
if (_this.status === PENDING) {
_this.status = REJECTED;
_this.__err__res = rej;
_this.__queue.forEach(item => {
item.reject(rej);
});
};
};
//略……
};
复制代码测试用例：
27 Promise状态多次改变
第九步，onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行
到这里为止，如果执行下面一段代码，
function test30() {
function fn30(resolve, reject) {
console.log('running fn30');
resolve('resolve @fn30')
};
console.log('start');
let p = new MyPromise(fn30);
p.then(res => {
console.log(res);
}).catch(err => {
console.log('err=', err);
});
console.log('end');
};
复制代码输出结果是：
//MyPromise结果
// start
// running fn30
// resolve @fn30
// end
//原生Promise结果：
// start
// running fn30
// end
// resolve @fn30
复制代码两个结果不一样，因为onFulfilled 和 onRejected 方法不是异步执行的，需要做以下处理，将它们的代码放到本轮任务队列的末尾执行。
function MyPromise(callback) {
//略……
var _this = this;
function resolver(res) {
setTimeout(() => { //++ 利用setTimeout调整任务执行队列
if (_this.status === PENDING) {
_this.status = FULFILLED;
_this.__succ__res = res;
_this.__queue.forEach(item => {
item.resolve(res);
});
};
}, 0);
};
function rejecter(rej) {
setTimeout(() => { //++
if (_this.status === PENDING) {
_this.status = REJECTED;
_this.__err__res = rej;
_this.__queue.forEach(item => {
item.reject(rej);
});
};
}, 0);
};
//略……
};
复制代码测试用例：
30 then方法的异步执行
以上，是我所有的代码书写思路、过程。完整代码与测试代码到github下载
参考文章
- ECMAScript 6 入门 - Promise 对象
- es6 promise源码实现
- 手把手教你实现一个完整的 Promise
- Promises/A+规范
- 阮一峰的网络日志：JavaScript 运行机制详解：再谈Event Loop