10. Promise/A+&Ach

# 10. Promise/A+&Ach

# 1. Promise/A+规范

翻译:

Promise表示一个异步操作的最终结果。与Promise最主要的交互方法是通过将函数传入它的then方法从而获取得Promise最终的值或Promise最终最拒绝(reject)的原因。

# 1. 术语

`promise`是一个包含了兼容promise规范then方法的对象或函数,
`thenable` 是一个包含了then方法的对象或函数。
`value` 是任何Javascript值。 (包括 undefined, thenable, promise等).
`exception` 是由`throw`表达式抛出来的值。
`reason` 是一个用于描述Promise被拒绝原因的值。

# 2. 要求

# 2.1 Promise状态

一个Promise必须处在其中之一的状态:pending, fulfilled 或 rejected.

  • 如果是pending状态,则promise:
    • 可以转换到fulfilled或rejected状态。
  • 如果是fulfilled状态,则promise:
    • 不能转换成任何其它状态。
    • 必须有一个值,且这个值不能被改变。
  • 如果是rejected状态,则promise可以:
    • 不能转换成任何其它状态。
    • 必须有一个原因,且这个值不能被改变。

”值不能被改变”指的是其identity不能被改变,而不是指其成员内容不能被改变。

# 2.2 then 方法

一个Promise必须提供一个then方法来获取其值或原因。 Promise的then方法接受两个参数:

promise.then(onFulfilled, onRejected)

  1. onFulfilled,onRejected 都是可选参数:

    1. 如果onFulfilled不是一个函数,则忽略之。
    2. 如果onRejected不是一个函数,则忽略之。
  2. 如果onFulfilled是一个函数:

    1. 它必须在promise fulfilled后调用, 且promise的value为其第一个参数。
    2. 它不能在promise fulfilled前调用。
    3. 不能被多次调用。
  3. 如果

onRejected是一个函数,

  1. 它必须在promise rejected后调用, 且promise的reason为其第一个参数。

  2. 它不能在promise rejected前调用。

  3. 不能被多次调用。

  4. onFulfilledonRejected 只允许在 execution context (opens new window) 栈仅包含平台代码时运行. [3.1].

  5. onFulfilledonRejected 必须被当做函数调用 (i.e. 即函数体内的 thisundefined). [3.2]

  6. 对于一个

promise,它的then方法可以调用多次.

  1. promise fulfilled后,所有onFulfilled都必须按照其注册顺序执行。

  2. promise rejected后,所有OnRejected都必须按照其注册顺序执行。

  3. then 必须返回一个promise [3.3].

promise2 = promise1.then(onFulfilled, onRejected);

  1. 如果onFulfilledonRejected 返回了值x, 则执行Promise 解析流程[[Resolve]](promise2, x).
  2. 如果onFulfilledonRejected抛出了异常e, 则promise2应当以ereason被拒绝。
  3. 如果 onFulfilled 不是一个函数且promise1已经fulfilled,则promise2必须以promise1的值fulfilled.
  4. 如果 OnReject 不是一个函数且promise1已经rejected, 则promise2必须以相同的reason被拒绝.

# 2.3 Promise解析过程

Promise解析过程 是以一个promise和一个值做为参数的抽象过程,可表示为[[Resolve]](promise, x). 过程如下;

  1. 如果promisex 指向相同的值, 使用 TypeError做为原因将promise拒绝。

  2. 如果x 是一个promise, 采用其状态 [3.4 ]:

    1. 如果x是pending状态,promise必须保持pending走到x fulfilled或rejected.
    2. 如果x是fulfilled状态,将x的值用于fulfill promise.
    3. 如果x是rejected状态, 将x的原因用于reject promise..
  3. 如果x 是一个对象或一个函数:

    1. then 赋为 x.then. [3.5]
    2. 如果在取x.then值时抛出了异常,则以这个异常做为原因将promise拒绝。
    3. 如果then是一个函数, 以xthis调用then 函数, 且第一个参数是resolvePromise,第二个参数是rejectPromise ,且:
      1. resolvePromise 被以 y为参数调用, 执行 [[Resolve]](promise, y).
      2. rejectPromise 被以 r 为参数调用, 则以r为原因将promise拒绝。
      3. 如果 resolvePromiserejectPromise 都被调用了,或者被调用了多次,则只第一次有效,后面的忽略。
      4. 如果在调用then 时抛出了异常,则:
        1. 如果 resolvePromiserejectPromise 已经被调用了,则忽略它。
        2. 否则, 以e为reason将 promise 拒绝。
    4. 如果 then不是一个函数,则 以x为值fulfill promise
  4. 如果 x 不是对象也不是函数,则以x为值 fulfill promise

# 补充

  • 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

英文原文地址:http://promisesaplus.com (opens new window) 若要了解文中每一条规则,则参阅其测试仓库:

https://github.com/promises-aplus/promises-tests/tree/master/lib/tests

原文 (opens new window)

# 2. Promise详解

# 1.什么是Promise?

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JS异步编程解决方案之一

# 2.对于几种常见异步编程方案

  • 回调函数
  • 事件监听
  • 发布/订阅
  • Promise对象

# 这里就拿回调函数说说

1.对于回调函数 我们用Jquery的ajax获取数据时 都是以回调函数方式获取的数据

$.get(url, (data) => {
    console.log(data)
)

2.如果说 当我们需要发送多个异步请求 并且每个请求之间需要相互依赖 那这时 我们只能 以嵌套方式来解决 形成 "回调地狱"

$.get(url, data1 => {
    console.log(data1)
    $.get(data1.url, data2 => {
        console.log(data1)
    })
})

这样一来,在处理越多的异步逻辑时,就需要越深的回调嵌套,这种编码模式的问题主要有以下几个:

  • 代码逻辑书写顺序与执行顺序不一致,不利于阅读与维护。
  • 异步操作的顺序变更时,需要大规模的代码重构。
  • 回调函数基本都是匿名函数,bug 追踪困难。
  • 回调函数是被第三方库代码(如上例中的 ajax )而非自己的业务代码所调用的,造成了 IoC 控制反转。

# Promise 处理多个相互关联的异步请求

1.而我们Promise 可以更直观的方式 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));

2.相信大家在 vue/react 都是用axios fetch 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 node.js 中。

# 3.Promise使用

# 1.Promise 是一个构造函数

new Promise 返回一个 promise对象 接收一个excutor执行函数作为参数, excutor有两个函数类型形参resolve reject

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
  // 异步处理
  // 处理结束后、调用resolve 或 reject
});

# 2.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),会由pending => fulfilled 3.当调用reject(失败),会由pending => rejected

注意promsie状态 只能由 pending => fulfilled/rejected, 一旦修改就不能再变

# 3.promise对象方法

1.then方法注册 当resolve(成功)/reject(失败)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方法是异步执行的

2.resolve(成功) 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
    
})

3.reject(失败) 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(rejected); // 'rejected'
})

4.promise.catch

在链式写法中可以捕获前面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);   

# 4.promise chain

promise.then方法每次调用 都返回一个新的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

# 5.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');
});

2.Promise.reject 返回一个rejected状态的promise对象

Promise.reject(24);
new Promise((resolve, reject) => {
   reject(24);
});

3.Promise.all 接收一个promise对象数组为参数

只有全部为resolve才会调用 通常会用来处理 多个并行异步操作

const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(1);
});

const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
  resolve(2);
});

const p3 = new Promise((resolve, reject) => {
  reject(3);
});

Promise.all([p1, p2, p3]).then(data => { 
  console.log(data); // [1, 2, 3] 结果顺序和promise实例数组顺序是一致的
}, err => {
  console.log(err);
});

4.Promise.race 接收一个promise对象数组为参数

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 timerPromisefy(delay) {
  return new Promise(function (resolve, reject) {
    setTimeout(function () {
        resolve(delay);
    }, delay);
  });
}
var startDate = Date.now();

Promise.race([
  timerPromisefy(10),
  timerPromisefy(20),
  timerPromisefy(30)
]).then(function (values) {
  console.log(values); // 10
});

# 4. Promise 代码


// 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pedning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pedning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pedding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);
          // 新的promise resolve 上一个onFulfilled的返回值
          resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject); 
        } 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) {}

# 5. Promise测试

npm i -g promises-aplus-tests
promises-aplus-tests Promise.js

# 6. 相关知识参考资料

promise