Promose原理、实现一个Promise对象

1. 什么是promse?

promise是JS异步编程中的重要概念,异步抽象处理对象,是目前比较流行JavaScript异步编程解决方案之一

2.对于几种常见的异步变成方案
  • 回调函数
  • 事件监听
  • 发布/订阅
  • promise

回调函数:

  1. 对于回调函数,我们用jquery的ajax获取数据时,都是以回调函数的方式获取数据
$.get(url, (data) => {
    console.log(data)
});
  1. 如果说当我们需要发送多个异步请求,每个请求之间需要互相依赖时,这时候我们只能以嵌套的方式来形成“回调地狱”。
$.get(url, (data) => {
    $.get(data.url, (data2) => {
          console.log(data2)
    });
});

这样,在处理越多的异步逻辑,就需要越深的回调嵌套,主要会有以下几个问题

  • 代码逻辑书写顺序与执行顺序不一致,不利于阅读和维护
  • 异步操作的顺利变更时,需要大规模的代码重构
  • 回调函数基本都是匿名函数,匿名函数的bug追踪困难
  • 回调函数是被第三方代码库,而非自己的业务代码所调用,造成了loc控制反转

promise处理多个相关联的异步请求

  1. promise可以更加直观的方式来解决回调地狱
const request = url => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        $.get(url, data=> {
            resolve(data)
        })
    })
}

// 请求data1
request(url).then(data1 => {
    return request(data1.url)
}).then(data2 => {
    return request(data2.url)
}).then(data3 => {
    console.log(data3)
}).catch(err => {
    throw new Error(err)
})
  1. 我们一般在vue中使用的都是axios请求数据,也都支持promise api
import axios from 'axios';
axios.get(url).then(data => {
 console.log(data)
})

Axios 是一个基于promise的HTTP库,可以用在浏览器和nodejs中

  1. promise的使用
    Promise是一个构造函数,new promise会返回一个promise对象,接受一个excutor执行函数作为参数,有两个函数类型的形参resolve,reject
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
 // 异步处理
 // 处理结束后、调用resolve 或 reject
});

promise 相当于一个状态机
promise的三种状态

  • pending
  • fulfilled
  • rejected
  1. promise对象初始化状态为pending
  2. 当调用resolve(成功)后,会由pending => fulfilled
  3. 当调用reject(失败)后,会由pending => rejected

promise状态只能由pending => fulfilled/rejected, 一旦修改就不能在变

promise对象方法
  1. then方法注册,当resolve/reject的回调函数
// onFulfilled 是用来接收promise成功的值
// onRejected 是用来接收promise失败的原因
promise.then(onFulfilled, onRejected);  、、 then是异步执行的
  1. resolve onFulfilled会被调用
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
 resolve('fulfilled'); // 状态由 pending => fulfilled
});
promise.then(result => { // onFulfilled
 console.log(result); // 'fulfilled' 
}, reason => { // onRejected 不会被调用
 
})

  1. reject onRejected会被调用
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
 reject('rejected'); // 状态由 pending => rejected
});
promise.then(result => { // onFulfilled 不会被调用
 
}, reason => { // onRejected 
 console.log(reason); // 'rejected'
})

  1. promise.catch
    在链式写法中国可以捕获前面then中发送的异常
promise.catch(onRejected)
相当于
promise.then(null, onRrejected);
// 注意
// onRejected 不能捕获当前onFulfilled中的异常
promise.then(onFulfilled, onRrejected); 
// 可以写成:
promise.then(onFulfilled)
 .catch(onRrejected); 

promise chain
promise.then方法每次调用,都会返回一个新的promise对象,所以可以链式写法

function taskA() {
 console.log("Task A");
}
function taskB() {
 console.log("Task B");
}
function onRejected(error) {
 console.log("Catch Error: A or B", error);
}
var promise = Promise.resolve();
promise
 .then(taskA)
 .then(taskB)
 .catch(onRejected) // 捕获前面then方法中的异常

promise的静态方法

  1. promise.resolve 返回一个fulfilled状态的promise对象
Promise.resolve('hello').then(function(value){
 console.log(value);
});
Promise.resolve('hello');
// 相当于
const promise = new Promise(resolve => {
 resolve('hello');
});

  1. promise.reject 返回一个rejected状态的promise对象
Promise.reject(24);
new Promise((resolve, reject) => {
 reject(24);
});

  1. promise.all 接受一个promise对象数组作为参数
    只有全部为resolve才会调用成功 通常会用来处理多个并行异步操作
const p1 = new Promice((resolve, reject) => resolve(1));

const p2 = new Promice((resolve, reject) => resolve(2));

const p3 = new Promice((resolve, reject) => resolve(3));

Promise.all([p1, p2, p3]).then(data => {
    console.log(data) // [1, 2, 3] 结果顺序和promise实例数组顺序一致
}, err => {
    console.log(err);
})

4.promise.race接受一个promise对象数组作为参数
promise.race 只要有一个promise对象进入fulfilled或者rejected状态的话,就会继续进行后面的处理。

function timerPromise(delay) {
    return new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
            resolve(delay)
        }, delay)
    })
}

Promise.race([
    timerPromise(10),
    timerPromise(20),
    timerPromise(30)
]).then(data => {
    console.log(data); // 10
})
promise代码实现:
/**
 * Promise 实现 遵循promise/A+规范
 * Promise/A+规范译文:
 * https://malcolmyu.github.io/2015/06/12/Promises-A-Plus/#note-4
 */
// promise 三个状态
const PENDING = "pending";
const FULFILLED = "fulfilled";
const REJECTED = "rejected";
function Promise(excutor) {
 let that = this; // 缓存当前promise实例对象
 that.status = PENDING; // 初始状态
 that.value = undefined; // fulfilled状态时 返回的信息
 that.reason = undefined; // rejected状态时 拒绝的原因
 that.onFulfilledCallbacks = []; // 存储fulfilled状态对应的onFulfilled函数
 that.onRejectedCallbacks = []; // 存储rejected状态对应的onRejected函数
 function resolve(value) { // value成功态时接收的终值
 if(value instanceof Promise) {
 return value.then(resolve, reject);
 }
 // 为什么resolve 加setTimeout?
 // 2.2.4规范 onFulfilled 和 onRejected 只允许在 execution context 栈仅包含平台代码时运行.
 // 注1 这里的平台代码指的是引擎、环境以及 promise 的实施代码。实践中要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行,且应该在 then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行。
 setTimeout(() => {
 // 调用resolve 回调对应onFulfilled函数
 if (that.status === PENDING) {
 // 只能由pending状态 => fulfilled状态 (避免调用多次resolve reject)
 that.status = FULFILLED;
 that.value = value;
 that.onFulfilledCallbacks.forEach(cb => cb(that.value));
 }
 });
 }
 function reject(reason) { // reason失败态时接收的拒因
 setTimeout(() => {
 // 调用reject 回调对应onRejected函数
 if (that.status === PENDING) {
 // 只能由pending状态 => rejected状态 (避免调用多次resolve reject)
 that.status = REJECTED;
 that.reason = reason;
 that.onRejectedCallbacks.forEach(cb => cb(that.reason));
 }
 });
 }
 // 捕获在excutor执行器中抛出的异常
 // new Promise((resolve, reject) => {
 // throw new Error('error in excutor')
 // })
 try {
 excutor(resolve, reject);
 } catch (e) {
 reject(e);
 }
}
/**
 * resolve中的值几种情况:
 * 1.普通值
 * 2.promise对象
 * 3.thenable对象/函数
 */
/**
 * 对resolve 进行改造增强 针对resolve中不同值情况 进行处理
 * @param {promise} promise2 promise1.then方法返回的新的promise对象
 * @param {[type]} x promise1中onFulfilled的返回值
 * @param {[type]} resolve promise2的resolve方法
 * @param {[type]} reject promise2的reject方法
 */
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
 if (promise2 === x) { // 如果从onFulfilled中返回的x 就是promise2 就会导致循环引用报错
 return reject(new TypeError('循环引用'));
 }
 let called = false; // 避免多次调用
 // 如果x是一个promise对象 (该判断和下面 判断是不是thenable对象重复 所以可有可无)
 if (x instanceof Promise) { // 获得它的终值 继续resolve
 if (x.status === PENDING) { // 如果为等待态需等待直至 x 被执行或拒绝 并解析y值
 x.then(y => {
 resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
 }, reason => {
 reject(reason);
 });
 } else { // 如果 x 已经处于执行态/拒绝态(值已经被解析为普通值),用相同的值执行传递下去 promise
 x.then(resolve, reject);
 }
 // 如果 x 为对象或者函数
 } else if (x != null && ((typeof x === 'object') || (typeof x === 'function'))) {
 try { // 是否是thenable对象(具有then方法的对象/函数)
 let then = x.then;
 if (typeof then === 'function') {
 then.call(x, y => {
 if(called) return;
 called = true;
 resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
 }, reason => {
 if(called) return;
 called = true;
 reject(reason);
 })
 } else { // 说明是一个普通对象/函数
 resolve(x);
 }
 } catch(e) {
 if(called) return;
 called = true;
 reject(e);
 }
 } else {
 resolve(x);
 }
}
/**
 * [注册fulfilled状态/rejected状态对应的回调函数]
 * @param {function} onFulfilled fulfilled状态时 执行的函数
 * @param {function} onRejected rejected状态时 执行的函数
 * @return {function} newPromsie 返回一个新的promise对象
 */
Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
 const that = this;
 let newPromise;
 // 处理参数默认值 保证参数后续能够继续执行
 onFulfilled =
 typeof onFulfilled === "function" ? onFulfilled : value => value;
 onRejected =
 typeof onRejected === "function" ? onRejected : reason => {
 throw reason;
 };
 // then里面的FULFILLED/REJECTED状态时 为什么要加setTimeout ?
 // 原因:
 // 其一 2.2.4规范 要确保 onFulfilled 和 onRejected 方法异步执行(且应该在 then 方法被调用的那一轮事件循环之后的新执行栈中执行) 所以要在resolve里加上setTimeout
 // 其二 2.2.6规范 对于一个promise,它的then方法可以调用多次.(当在其他程序中多次调用同一个promise的then时 由于之前状态已经为FULFILLED/REJECTED状态,则会走的下面逻辑),所以要确保为FULFILLED/REJECTED状态后 也要异步执行onFulfilled/onRejected
 // 其二 2.2.6规范 也是resolve函数里加setTimeout的原因
 // 总之都是 让then方法异步执行 也就是确保onFulfilled/onRejected异步执行
 // 如下面这种情景 多次调用p1.then
 // p1.then((value) => { // 此时p1.status 由pending状态 => fulfilled状态
 // console.log(value); // resolve
 // // console.log(p1.status); // fulfilled
 // p1.then(value => { // 再次p1.then 这时已经为fulfilled状态 走的是fulfilled状态判断里的逻辑 所以我们也要确保判断里面onFuilled异步执行
 // console.log(value); // 'resolve'
 // });
 // console.log('当前执行栈中同步代码');
 // })
 // console.log('全局执行栈中同步代码');
 //
 if (that.status === FULFILLED) { // 成功态
 return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
 setTimeout(() => {
 try{
 let x = onFulfilled(that.value);
 resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject); // 新的promise resolve 上一个onFulfilled的返回值
 } catch(e) {
 reject(e); // 捕获前面onFulfilled中抛出的异常 then(onFulfilled, onRejected);
 }
 });
 })
 }
 if (that.status === REJECTED) { // 失败态
 return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
 setTimeout(() => {
 try {
 let x = onRejected(that.reason);
 resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
 } catch(e) {
 reject(e);
 }
 });
 });
 }
 if (that.status === PENDING) { // 等待态
 // 当异步调用resolve/rejected时 将onFulfilled/onRejected收集暂存到集合中
 return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
 that.onFulfilledCallbacks.push((value) => {
 try {
 let x = onFulfilled(value);
 resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
 } catch(e) {
 reject(e);
 }
 });
 that.onRejectedCallbacks.push((reason) => {
 try {
 let x = onRejected(reason);
 resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject);
 } catch(e) {
 reject(e);
 }
 });
 });
 }
};
/**
 * Promise.all Promise进行并行处理
 * 参数: promise对象组成的数组作为参数
 * 返回值: 返回一个Promise实例
 * 当这个数组里的所有promise对象全部变为resolve状态的时候,才会resolve。
 */
Promise.all = function(promises) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
 let done = gen(promises.length, resolve);
 promises.forEach((promise, index) => {
 promise.then((value) => {
 done(index, value)
 }, reject)
 })
 })
}
function gen(length, resolve) {
 let count = 0;
 let values = [];
 return function(i, value) {
 values[i] = value;
 if (++count === length) {
 console.log(values);
 resolve(values);
 }
 }
}
/**
 * Promise.race
 * 参数: 接收 promise对象组成的数组作为参数
 * 返回值: 返回一个Promise实例
 * 只要有一个promise对象进入 FulFilled 或者 Rejected 状态的话,就会继续进行后面的处理(取决于哪一个更快)
 */
Promise.race = function(promises) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
 promises.forEach((promise, index) => {
 promise.then(resolve, reject);
 });
 });
}
// 用于promise方法链时 捕获前面onFulfilled/onRejected抛出的异常
Promise.prototype.catch = function(onRejected) {
 return this.then(null, onRejected);
}
Promise.resolve = function (value) {
 return new Promise(resolve => {
 resolve(value);
 });
}
Promise.reject = function (reason) {
 return new Promise((resolve, reject) => {
 reject(reason);
 });
}
/**
 * 基于Promise实现Deferred的
 * Deferred和Promise的关系
 * - Deferred 拥有 Promise
 * - Deferred 具备对 Promise的状态进行操作的特权方法(resolve reject)
 *
 *参考jQuery.Deferred
 *url: http://api.jquery.com/category/deferred-object/
 */
Promise.deferred = function() { // 延迟对象
 let defer = {};
 defer.promise = new Promise((resolve, reject) => {
 defer.resolve = resolve;
 defer.reject = reject;
 });
 return defer;
}
/**
 * Promise/A+规范测试
 * npm i -g promises-aplus-tests
 * promises-aplus-tests Promise.js
 */
try {
 module.exports = Promise
} catch (e) {
}

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