JavaScript异步之Promise

2022-01-17 13:19:32

传统的JavaScript异步通常基于回调实现，但回调方式有两个重要的缺点：

  • 不便于调试：由于回调函数是基于事件队列实现的，当回调方法条用时，其外部调用函数并不在函数执行栈中，这给debug带来了极大不便。来看下下面这个例子：

    function init(name) {
    test(name)
}
setTimeout(function A() {
    setTimeout(function() {
        init();
    }, 0);
}, 0);

JavaScript异步之Promise

可以看到，setTimeout并未出现在异常堆栈中
  • 回调地狱：在异步编程中，通常会出现回调嵌套的场景。一层层回调相互嵌套，称为回调地狱。严重影响代码可读性

Promise

由于传统回调的诸多缺点，Promise被提出以一种更友好的方式解决上述问题。Promise是什么呢？简单来说，Promise是一个封装未来事件结果的可复用异步任务管理机制。从这个定义中，我们可以看到Promise的几个主要特点：

  • 异步：Promise是用于描述未来事件的，未来事件什么时候发生并不知晓，因而其必然是基于异步实现的
  • 任务管理：当未来事件发生后，如何处理未来事件？未来事件成功如何处理？失败又如何处理？所以Promise还涉及到任务管理
  • 可复用：一个未来事件可能有多个回调处理，同时异步任务也可能是多重嵌套的，即异步任务回调中还嵌套着另一个异步任务。所以Promise必须是可复用的

术语

首先来看下Promise下几个常用术语：

  • Promise:指一个拥有符合规范的then方法的对象
  • thenable：指一个定义了then方法的对象
  • resolve：改变一个promise对象从等待状态到已完成或拒绝状态，一旦改变，不可再改
  • reject reason：拒绝原因

另外，一个Promise中还有三个状态：

  • pending：等待、初始状态
  • fullfilled：已完成，未来事件操作成功
  • rejected：已拒绝，未来事件操作失败

一个Promise对象的状态变化只能有如下两种：

pending ----->   fullfilled

或

pending ------>  rejected

THEN方法

Promise所提供的，用于访问未来事件处理结果的方法：

Promise.then(onFulfilled, onRejected)
/*
* - 两个参数均为可选，均有默认值，若不传入，则会使用默认值；
* - 两个参数必须是函数，否则会被忽略，使用默认函数；
* - onFulfilled: 在promise已完成后调用且仅调用一次该方法，该方法接受promise最终值作参数；
* - onRejected: 在promise被拒绝后调用且仅调用一次该方法，该方法接受promise拒绝原因作参数；
* - 两个函数都是异步事件的回调，符合JavaScript事件循环处理流程
*/

Resolution

Promise的核心就是一个resolution的过程，即处理未来事件，并确定事件成功或失败的条件，并在对应条件下执行onFullfilled 或 onRejected(由then方法传入)方法通知调用方。

接下来看一个Promise的例子：

let myPromise = new Promise((resolve, reject) =>{
    setTimeout(function(){
        console.log('resolve');
        resolve('success')
    }, 1000 * 3)
});

myPromise.then((msg) => {
    console.log("Yay!" + msg);
});

console.log("after execute promise");

对应的输出为：

after execute promise
resolve
Yay!success

从输出可以看出其异步特性：Promise的实例化以及then方法都不是阻塞式函数，javascript依然继续向下执行，所以最先输出的便是after execute promise。

(resolve, reject) =>{
    setTimeout(function(){
        console.log('resolve');
        resolve('success')
    }, 1000 * 3)
}

初始化Promise对象时传入的处理函数是Promise的核心，如上述代码所示，在该Promise对象中设定一个3S的定时器。3S秒后，任务执行成功，所以通过调用resolve将成功信息透出，同时resolve方法又会通过onResolved方法(即在then方法中传入的处理函数)将该信息透出给调用者。至此，一个完整的Promise流程执行完毕。其中resolve reject方法由Promise提供，用户执行指定何时调用该方法即可。

接下来再来看一个例子：

let myPromise = new Promise((resolve, reject) =>{
    setTimeout(function(){
        console.log('resolve');
        resolve('success')
        reject('failed')
    }, 1000 * 3)
});

myPromise.then((msg) => {
    console.log(msg)
    console.log("Yay!" + msg);
    return 'first promise'
}, (reason) => {
    console.log('rejected:' + reason)
});

对应的输出为：

resolve
success
Yay!success

可以看到，尽管同时调用了resolve和reject，但只有resolve被执行了，这也再次验证了Promise的状态不可变性：即Promise的状态一旦变为resolved或rejected便不会再改变。

接下来再改变下上述代码：

let myPromise = new Promise((resolve, reject) =>{
    setTimeout(function(){
        console.log('resolve');
        resolve('success')
        resolve('success')
    }, 1000 * 3)
});

myPromise.then((msg) => {
    console.log(msg)
    console.log("Yay!" + msg);
    return 'first promise'
}, (reason) => {
    console.log('rejected:' + reason)
});
resolve
success
Yay!success

可以看到，尽管调用了两次resolve方法，但onResolve方法只执行了一次，即当promise对象的状态一旦变为resolved或是rejected后，便不再执行resolve或reject方法。

看完了上述的例子，我们重新来看下resolve和reject方法：

Promise.resolve(x)

/*resolve方法返回一个已决议的Promsie对象:

若x是一个promise或thenable对象，则返回的promise对象状态同x;
若x不是对象或函数，则返回的promise对象以该值为完成最终值；
否则，详细过程依然按前文Promsies/A+规范中提到的规则进行。*/

Promsie.reject(reason)

/*返回一个使用传入的原因拒绝的Promise对象。*/

Promise.prototype.then

看完了resolve方法和reject方法，接下来来看下then方法：

该方法为promsie添加完成或拒绝处理器，将返回一个新的promise，该新promise接受传入的处理器调用后的返回值进行决议；若promise未被处理，如传入的处理器不是函数，则新promise维持原来promise的状态。

来看下下面这个例子：

var promise = new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(function() {
        resolve('success');
    }, 10);
});
promise.then((msg) => {
  console.log('first messaeg: ' + msg);
}).then((msg) => {
    console.log('second messaeg: ' + msg);
});

其输出结果为：

first messaeg: success
second messaeg: undefined

可以看到，第一个then方法成功接收到了resolve方法返回的结果，但第二个then方法接收到的却是undefined。这是为什么呢？then方法会返回一个promise对象，并且该新promise根据其传入的回调执行的返回值，进行决议，而函数未明确return返回值时，默认返回的是undefined，这也是上面实例第二个then方法的回调接收undefined参数的原因。

所以接下来我们队上次上述代码进行修改：

var promise = new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(function() {
        resolve('success');
    }, 10);
});
promise.then((msg) => {
  console.log('first messaeg: ' + msg);
  return 'succss';
}).then((msg) => {
    console.log('second messaeg: ' + msg);
});

对应的输出就变为：

first messaeg: success
second messaeg: success

Promise.prototype.catch

catch方法等同于then方法中的onRejected方法，为promise对象添加异常处理逻辑。

链式调用

正式由于then方法返回一个promise对象，所以可以基于Promise实现链式回调调用：

var fourthPromise = new Promise((resolve, reject) => {
    setTimeout(()=>{
        console.log('first promise')
        resolve('first success');
    },1000);
}).then((msg) => {
    console.log(msg)
    return new Promise((resolve, reject) => {
        console.log('second promise')
        setTimeout(() => {resolve('second success')}, 1000)
    })
}).then((msg) => {
    console.log(msg)
    return new Promise((resolve, reject) => {
        console.log('third promise')
        setTimeout(() => {resolve('third success')}, 1000)
    })
});

fourthPromise.then((msg) => {
    console.log(msg)
})

对应的输出为：

first promise
first success
second promise
second success
third promise
third success
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