Promise实现原理

时间  2019-12-06
标签 promise 实现 原理 繁體版
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1.基本概念

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jquery

2.Promise使用

语法git

new Promise( function(resolve, reject) {...} /* executor */ );github

** Promise构造函数执行时当即调用excutor函数, excutor有两个函数类型形参resolve ，reject。**npm

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

自定义实现一个简单的Promise构造函数，便于理解Promise是怎么实现的编程

function MyPromise(fn){
	let callback = null;
	this.then = function(cb){//调用then时传入的函数
		callback = cb;
	}
	function resolve(value){
		setTimeout(()=>{
			callback(value);
		},0)
	}
	fn(resolve)  //excutor函数
}

var promise = new MyPromise((resolve, reject) => {
    setTimeout(function() {
        resolve('foo');
    },1000);
});
promise.then((res) => {
    console.log(res);
})

promise至关于一个状态机api

promise的三种状态数组

  • pending
  • fulfilled
  • rejected

（1）promise 对象初始化状态为 pending；promise

（2）当调用resolve(成功)，会由pending => fulfilled；缓存

（3）当调用reject(失败)，会由pending => rejected；异步

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

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失败的缘由
promise.then(onFulfilled, onRejected);

(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(reason); // 'rejected'
})

(4) promise.catch

在链式写法中能够捕获前面then中发送的异常

promise.catch(onRejected)
至关于
promise.then(null, onRrejected);

// 注意
// onRejected 不能捕获当前onFulfilled中的异常
promise.then(onFulfilled, onRrejected); 

// 能够写成：
promise.then(onFulfilled)
       .catch(onRrejected);

(5)promise chain

promise.then方法每次调用 都返回一个新的promise对象 因此能够链式写法

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

3.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 拒绝的缘由
    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);
        }

        // 为何resolve 加setTimeout?
        // 2.2.4规范 onFulfilled 和 onRejected 只容许在 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以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 (避免调用屡次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 (避免调用屡次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中的值几种状况：
 * 1.普通值
 * 2.promise对象
 * 3.thenable对象/函数
 */

/**
 * 对resolve 进行改造加强 针对resolve中不一样值状况 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) {  // 若是从onFulfilled中返回的x 就是promise2 就会致使循环引用报错
        return reject(new TypeError('循环引用'));
    }

    let called = false; // 避免屡次调用
    // 若是x是一个promise对象 （该判断和下面 判断是否是thenable对象重复 因此无关紧要）
    if (x instanceof Promise) { // 得到它的终值 继续resolve
        if (x.status === PENDING) { // 若是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 { // 若是 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);
        }
        // 若是 x 为对象或者函数
    } else if (x != null && ((typeof x === 'object') || (typeof x === 'function'))) {
        try { // 是不是thenable对象（具备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 保证参数后续可以继续执行
    onFulfilled =
        typeof onFulfilled === "function" ? onFulfilled : value => value;
    onRejected =
        typeof onRejected === "function" ? onRejected : reason => {
            throw reason;
        };

    // then里面的FULFILLED/REJECTED状态时 为何要加setTimeout ?
    // 缘由:
    // 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以后的新执行栈中执行) 因此要在resolve里加上setTimeout
    // 其二 2.2.6规范 对于一个promise，它的then方法能够调用屡次.（当在其余程序中屡次调用同一个promise的then时 因为以前状态已经为FULFILLED/REJECTED状态，则会走的下面逻辑),因此要确保为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的缘由
    // 总之都是 让then方法异步执行 也就是确保onFulfilled/onRejected异步执行

    // 以下面这种情景 屡次调用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 因此咱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对象组成的数组做为参数
 * 返回值: 返回一个Promise实例
 * 当这个数组里的全部promise对象所有变为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对象组成的数组做为参数
 * 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 具有对 Promise的状态进行操做的特权方法（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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