ES6学习笔记（十二）异步解决方案Promise

时间 2019-12-08

标签 es6 学习笔记十二异步解决方案 promise 栏目 JavaScript 繁體版

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1.Promise 的含义

Promise 是异步编程的一种解决方案，比传统的解决方案——回调函数和事件——更合理和更强大。它由社区最先提出和实现，ES6 将其写进了语言标准，统一了用法，原生提供了Promise对象。html

所谓Promise，简单说就是一个容器，里面保存着某个将来才会结束的事件（一般是一个异步操做）的结果。node

从语法上说，Promise 是一个对象，从它能够获取异步操做的消息。Promise 提供统一的 API，各类异步操做均可以用一样的方法进行处理。编程

特色：json

（1）对象的状态不受外界影响。Promise对象表明一个异步操做，有三种状态：pending（进行中）、resolved（已成功）和 rejected（已失败）。Promise的英语意思就是“承诺”，表示其余手段没法改变。api

（2）一旦状态改变，就不会再变，任什么时候候均可以获得这个结果。Promise对象的状态改变，只有两种可能：从pending变为resolved和从pending变为rejected。数组

有了Promise对象，就能够将异步操做以同步操做的流程表达出来，避免了层层嵌套的回调函数。此外，Promise对象提供统一的接口，使得控制异步操做更加容易。promise

Promise也有一些缺点。浏览器

首先，没法取消Promise，一旦新建它就会当即执行，没法中途取消。
其次，若是不设置回调函数，Promise内部抛出的错误，不会反应到外部。
第三，当处于pending状态时，没法得知目前进展到哪个阶段（刚刚开始仍是即将完成）。

若是某些事件不断地反复发生，通常来讲，使用 Stream 模式是比部署Promise更好的选择。服务器

2. Promise基本用法

const promise = new Promise(function (resolve, reject) { 
    //some code ...
    if (success) {
        resolve(value);
    }else{
        reject(error);
    }
});

ES6 规定，Promise对象是一个构造函数，用来生成Promise实例。异步

Promise实例接收一个函数做为参数，该函数固定两个参数分别是resolve（经过）和reject (拒绝)，分别用来表示异步回调的执行结果，它们是两个函数，由 JavaScript 引擎提供，不用本身部署。

上面这种以函数表达式的方式建立的promise实例的时候，因为调用了构造函数，因此建立实例的同时参数函数function会被执行，而把promise实例做为返回值放在函数里面的时候就不会当即执行。

resolve和reject函数

resolve函数的做用是，将Promise对象的状态从“未完成”变为“成功”（即从 pending 变为 resolved），在异步操做成功时调用，并将异步操做的结果，做为参数传递出去（resolve(success)）；

reject函数的做用是，将Promise对象的状态从“未完成”变为“失败”（即从 pending 变为 rejected），在异步操做失败时调用，并将异步操做报出的错误，做为参数传递出去（reject(error)）。

Promise实例生成之后，能够用then方法分别指定resolved状态和rejected状态的回调函数。

通常的Promise使用方式，包装一个异步操做。

1 function timeout(ms) {
2     return new Promise((resolve, reject) => {
3         setTimeout(resolve, ms, 'done');
4     });
5 }
6 
7 timeout(100).then((value) => {
8     console.log(value);//done
9 })

上面这种以promise做为返回对象的只会在调用的时候执行，而后用函数返回的promise实例再调用then方法拿到异步执行的结果。

下面是异步加载图片的例子。

 1 function loadImageAsync(url) {
 2     return new Promise((resolve, reject) => {
 3         const img = new Image();//图片构造函数
 4     
 5         img.onload = function () { resolve(img) }//加载完成调用resolve函数返回
 6     
 7         img.onerror = function () { reject(new Error('Could not load image at ' + url)) }//加载出错调用reject函数返回
 8     
 9         img.src = url;
10     });
11 }

上面代码中，使用Promise包装了一个图片加载的异步操做。若是加载成功，就调用resolve方法，不然就调用reject方法。

这个被包装的方法能够看成同步方法同样使用，只须要接收其成功或失败的返回值，而无需使用回调函数获取结果。

若是调用resolve函数和reject函数时带有参数，那么它们的参数会被传递给回调函数。reject函数的参数一般是Error对象的实例，表示抛出的错误；resolve函数的参数除了正常的值之外，还多是另外一个 Promise 实例，好比像下面这样。

const p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
    //...
});

const p2 = new Promise(function (resolve, reject) {
    //...
    resolve(p1);
});

上面代码中，p1和p2都是 Promise 的实例，可是p2的resolve方法将p1做为参数，即一个异步操做的结果是返回另外一个异步操做。

注意，这时p1的状态就会传递给p2，也就是说，p1的状态决定了p2的状态。若是p1的状态是pending，那么p2的回调函数就会等待p1的状态改变；若是p1的状态已是resolved或者rejected，那么p2的回调函数将会马上执行。

 1 const p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
 2     setTimeout(() => reject(new Error('fail')), 3000);
 3 });
 4 
 5 const p2 = new Promise(function (resolve, reject) {
 6     setTimeout(() => resolve(p1), 1000)
 7 });
 8 
 9 p2.then(result => console.log(result)).catch(error => console.log(error));
10 //Error: fail

上面代码中，p1是一个 Promise，3 秒以后变为rejected。p2的状态在 1 秒以后改变，resolve方法返回的是p1。因为p2返回的是另外一个 Promise，致使p2本身的状态无效了，由p1的状态决定p2的状态。因此，后面的then语句都变成针对后者（p1）。又过了 2 秒，p1变为rejected，致使触发catch方法指定的回调函数。

注意，调用resolve或reject并不会终结 Promise 的参数函数的执行。

1 new Promise(function (resolve, reject) {
2     resolve(1);
3     console.log(2);
4 }).then(function (result) {  
5     console.log(result);
6 });
7 //2
8 //1

上面代码中，调用resolve(1)之后，后面的console.log(2)仍是会执行，而且会首先打印出来。这是由于当即 resolved 的 Promise 是在本轮事件循环的末尾执行，老是晚于本轮循环的同步任务。

通常来讲，调用resolve或reject之后，Promise 的使命就完成了，后继操做应该放到then方法里面，而不该该直接写在resolve或reject的后面。因此，最好在它们前面加上return语句，这样就不会有意外。

1 new Promise(function (resolve, reject) {
2     return resolve(1);
3     console.log(2);
4 }).then(function (result) {  
5     console.log(result);
6 });
7 //1

3.then函数

Promise 实例具备then方法，也就是说，then方法是定义在原型对象Promise.prototype上的。Promise.prototype.then()。它的做用是为 Promise 实例添加状态改变时的回调函数。通俗点来讲就是捕获回调函数的返回值。

前面说过，then方法的第一个参数是resolved状态的回调函数，第二个参数（可选）是rejected状态的回调函数。

then方法返回的是一个新的Promise实例（注意，不是原来那个Promise实例）。所以能够采用链式写法，即then方法后面再调用另外一个then方法。

getJSON("/posts.json").then(function(json) {
  return json.post;
}).then(function(post) {
  // ...
});

上面的代码使用then方法，依次指定了两个回调函数。第一个回调函数完成之后，会将返回结果做为参数，传入第二个回调函数。

采用链式的then，能够指定一组按照次序调用的回调函数。这时，前一个回调函数，有可能返回的仍是一个Promise对象（即有异步操做），这时后一个回调函数，就会等待该Promise对象的状态发生变化，才会被调用。

getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
  return getJSON(post.commentURL);
}).then(function funcA(comments) {
  console.log("resolved: ", comments);
}, function funcB(err){
  console.log("rejected: ", err);
});

上面代码中，第一个then方法指定的回调函数，返回的是另外一个Promise对象。这时，第二个then方法指定的回调函数，就会等待这个新的Promise对象状态发生变化。若是变为resolved，就调用funcA，若是状态变为rejected，就调用funcB。固然，通常then方法的第二个函数参数省略，而用catch函数统一捕获error。

若是采用箭头函数，上面的代码能够写得更简洁。简洁也就意味着很差理解。。。

getJSON("/post/1.json").then(
  post => getJSON(post.commentURL)
).then(
  comments => console.log("resolved: ", comments),
  err => console.log("rejected: ", err)
);

4.catch函数

Promise.prototype.catch方法是.then(null, rejection)或.then(undefined, rejection)的别名，用于指定发生错误时的回调函数。通俗点来讲就是捕获回调函数抛出的异常。

 1 // 写法一
 2 const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
 3   try {
 4     throw new Error('test');
 5   } catch(e) {
 6     reject(e);
 7   }
 8 });
 9 promise.catch(function(error) {
10   console.log(error);
11 });
12 
13 // 写法二
14 const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
15   reject(new Error('test'));
16 });
17 promise.catch(function(error) {
18   console.log(error);
19 });

reject方法抛出回调函数的异常结果，通常由catch函数捕获并处理，不然可能会影响进程执行。

resolve方法抛出回调函数的正常结果，由then函数接收处理。

若是 Promise 状态已经变成resolved，再抛出错误是无效的。

const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
  resolve('ok');
  throw new Error('test');
});
promise
  .then(function(value) { console.log(value) })
  .catch(function(error) { console.log(error) });
// ok

上面代码中，Promise 在resolve语句后面，再抛出错误，不会被捕获，等于没有抛出。由于 Promise 的状态一旦改变，就永久保持该状态，不会再变了。

Promise 对象的错误具备“冒泡”性质，会一直向后传递，直到被捕获为止。也就是说，错误老是会被下一个catch语句捕获。因此一连串的then方法连续调用只须要一个catch就能够捕获异常了。

then/catch写法和传统的try/catch写法非常类似，then 约等于 try，跟传统的try/catch代码块不一样的是，若是没有使用catch方法指定错误处理的回调函数，Promise 对象抛出的错误不会传递到外层代码，即不会有任何反应。可是会报个unhandledRejection警告。

 1 // bad---不建议这么写
 2 promise
 3   .then(function(data) {
 4     // success
 5   }, function(err) {
 6     // error
 7   });
 8 
 9 // good---应该这么写
10 promise
11   .then(function(data) { //cb
12     // success
13   })
14   .catch(function(err) {
15     // error
16   });

 1 const someAsyncThing = function() {
 2   return new Promise(function(resolve, reject) {
 3     // 下面一行会报错，由于x没有声明
 4     resolve(x + 2);
 5   });
 6 };
 7 
 8 someAsyncThing().then(function() {
 9   console.log('everything is great');
10 });
11 
12 setTimeout(() => { console.log(123) }, 2000);
13 // Uncaught (in promise) ReferenceError: x is not defined
14 // 123

上面代码中，someAsyncThing函数产生的 Promise 对象，内部有语法错误。浏览器运行到这一行，会打印出错误提示ReferenceError: x is not defined，可是不会退出进程、终止脚本执行，2 秒以后仍是会输出123。这就是说，Promise 内部的错误不会影响到 Promise 外部的代码，通俗的说法就是“Promise 会吃掉错误”。

这个脚本放在服务器执行，退出码就是0（即表示执行成功）。不过，Node 有一个unhandledRejection事件，专门监听未捕获的reject错误，上面的脚本会触发这个事件的监听函数，能够在监听函数里面抛出错误。

注意，Node 有计划在将来废除unhandledRejection事件。若是 Promise 内部有未捕获的错误，会直接终止进程，而且进程的退出码不为 0，因此Promise的调用必定要捕获异常。

通常老是建议，Promise 对象后面要跟catch方法，这样能够处理 Promise 内部发生的错误。catch方法返回的仍是一个 Promise 对象，所以后面还能够接着调用then方法。

Promise.resolve()
.catch(function(error) {
  console.log('oh no', error);
})
.then(function() {
  console.log('carry on');
});
// carry on

也就是说，当连续调用多个回调函数顺序执行的时候，能够一个回调一个catch，也能够多个回调一个catch，catch和then能够间隔使用，区别在于若是只在最后使用一个catch捕获全部异常，那当中间某个回调抛出异常时，后面的将不会再执行。

 1 new Promise(function (resolve, reject) {
 2     return resolve(111);
 3 }).then(function (result) {  
 4     return new Promise(function (resolve, reject) { resolve(result + 111) });
 5 }).then(function (result) {
 6     return new Promise(function (resolve, reject) { resolve(result + 111) });
 7 }).then(function (result) {
 8     console.log(result);
 9     return new Promise(function (resolve, reject) { reject(new Error('222')) });
10 }).catch(function (error) {
11     console.log(error);
12 });
13 // 333
14 // Error: 222

上面的代码定义了一串顺序执行的回调函数，上一个的返回值做为下一个的参数，每一个回调都返回一个Promise实例，而后链式调用，最后使用catch捕获异常。

上面then方法里面执行的是匿名的回调，固然能够调用定义好的函数

p1().then(p2()).then(p3()).then(p4()).catch(error);

p1, p2, p3, p4都是用Promise包裹的回调函数，使用这种方法让其顺序执行，能够用箭头函数来简化具体的过程。

 1 function p1(result) {
 2     return new Promise((resolve, reject) => {
 3         resolve(result + 111);
 4     });
 5 }
 6 function p2(result) {
 7     return new Promise((resolve, reject) => {
 8         resolve(result + 111);
 9     });
10 }
11 function p3(result) {
12     return new Promise((resolve, reject) => {
13         resolve(result + 111);
14     });
15 }
16 function p4(result) {
17     return new Promise((resolve, reject) => {
18         reject(new Error(result + 111));
19     });
20 }
21 
22 p1(111).then(result => p2(result)).then(result => p3(result)).then(result => p4(result)).catch(error => {console.log(error)});
23 // Error: 555

上面是简化后的顺序执行例子，p1传入111，最后p4异常结果输出555，这即是then和catch函数的用法。

5.finally函数

就像try-catch-finally同样，也有then-catch-finally结构，finally一样用来指定那些必须必定会执行大的操做，好比关闭流。该方法是 ES2018 引入标准的。

promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});

finally方法的回调函数不接受任何参数，这意味着没有办法知道，前面的 Promise 状态究竟是fulfilled仍是rejected。

这代表，finally方法里面的操做，应该是与状态无关的，不依赖于 Promise 的执行结果。

finally本质上是then方法的特例。

 1 promise
 2 .finally(() => {
 3   // 语句
 4 });
 5 
 6 // 等同于
 7 promise
 8 .then(
 9   result => {
10     // 语句
11     return result;
12   },
13   error => {
14     // 语句
15     throw error;
16   }
17 );

上面代码中，若是不使用finally方法，一样的语句须要为成功和失败两种状况各写一次。有了finally方法，则只须要写一次。

6.Promise.all()

上面使用链式调用then方法能够将多个promise实例顺序执行，但Promise的功能固然不只仅于此，对于须要并行的多个异步操做，就须要使用all()方法了。

Promise.all方法用于将多个 Promise 实例，包装成一个新的 Promise 实例。

const p = Promise.all([p1, p2, p3]);

Promise.all方法接受一个数组做为参数，p1、p2、p3都是 Promise 实例，若是不是，就会先调用下面讲到的Promise.resolve方法，将参数转为 Promise 实例，再进一步处理。而后数组中的promise实例就会并行执行，这是一个公平的并行。（Promise.all方法的参数能够不是数组，但必须具备 Iterator 接口，且返回的每一个成员都是 Promise 实例。也就是说能够是set等类数组）。

而后这个新的Promise 实例p的状态由其子实例 p1, p2, p3的状态决定，分两种状况：

一、成功：子实例所有成功才算成功(resolve);

二、失败：子实例只要有一个失败就算失败(reject);

有点像逻辑运算符的 &&,全真为真，一假则假。

注意，若是做为参数的 Promise 实例，本身定义了catch方法，那么它一旦被rejected，并不会触发Promise.all()的catch方法。

 1 const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
 2   resolve('hello');
 3 })
 4 .then(result => result)
 5 .catch(e => e);
 6 
 7 const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
 8   throw new Error('报错了');
 9 })
10 .then(result => result)
11 .catch(e => e);
12 
13 Promise.all([p1, p2])
14 .then(result => console.log(result))
15 .catch(e => console.log(e));
16 // ["hello", Error: 报错了]

上面代码中，p1会resolved，p2首先会rejected，可是p2有本身的catch方法，该方法返回的是一个新的 Promise 实例，p2指向的其实是这个实例。该实例执行完catch方法后，也会变成resolved，致使Promise.all()方法参数里面的两个实例都会resolved，所以会调用then方法指定的回调函数，而不会调用catch方法指定的回调函数。

若是p2没有本身的catch方法，就会调用Promise.all()的catch方法。

7.Promise.race()

然而物竞天择，适者生存，共同富裕只是少数，更多的是你死我活的竞争，race()方法即是用来作这种事。

const p = Promise.race([p1, p2, p3]);

上面代码中，只要p1、p2、p3之中有一个实例率先改变状态，p的状态就跟着改变。那个率先改变的 Promise 实例的返回值，就传递给p的回调函数。

即一组子实例中只要有一个成功，就返回成功结果，其余的被淘汰，所有失败，就返回失败。

就像逻辑运算符的 || : 一真为真，全假则假。

这种机制能够定义一个固定时间的回调，用来限制回调的返回时间，而没必要一直等待结果。

8.Promise.resolve()

有时须要将现有对象转为 Promise 对象，Promise.resolve方法就起到这个做用。

Promise.resolve('foo')
// 等价于
new Promise(resolve => resolve('foo'))

Promise.resolve方法的参数分红四种状况。

（1）参数是一个 Promise 实例

若是参数是 Promise 实例，那么Promise.resolve将不作任何修改、原封不动地返回这个实例。

（2）参数是一个thenable对象

thenable对象指的是具备then方法的对象，好比下面这个对象。

let thenable = {
  then: function(resolve, reject) {
    resolve(42);
  }
};

Promise.resolve方法会将这个对象转为 Promise 对象，而后就当即执行thenable对象的then方法。

 1 let thenable = {
 2   then: function(resolve, reject) {
 3     resolve(42);
 4   }
 5 };
 6 
 7 let p1 = Promise.resolve(thenable);
 8 p1.then(function(value) {
 9   console.log(value);  // 42
10 });

上面代码中，thenable对象的then方法执行后，对象p1的状态就变为resolved，从而当即执行最后那个then方法指定的回调函数，输出 42。

（3）参数不是具备then方法的对象，或根本就不是对象

若是参数是一个原始值，或者是一个不具备then方法的对象，则Promise.resolve方法返回一个新的 Promise 对象，状态为resolved。

const p = Promise.resolve('Hello');

p.then(function (s){
  console.log(s)
});
// Hello

（4）不带有任何参数

Promise.resolve方法容许调用时不带参数，直接返回一个resolved状态的 Promise 对象。

因此，若是但愿获得一个 Promise 对象，比较方便的方法就是直接调用Promise.resolve方法。

const p = Promise.resolve();

p.then(function () {
  // ...
});

须要注意的是，当即resolve的 Promise 对象，是在本轮“事件循环”（event loop）的结束时，而不是在下一轮“事件循环”的开始时，因此打算直接用这种方法定义某个开头的打算落空了，只能作收尾。

 1 setTimeout(function () {
 2   console.log('three');
 3 }, 0);
 4 
 5 Promise.resolve().then(function () {
 6   console.log('two');
 7 });
 8 
 9 console.log('one');
10 
11 // one
12 // two
13 // three

上面代码中，setTimeout(fn, 0)在下一轮“事件循环”开始时执行，Promise.resolve()在本轮“事件循环”结束时执行，console.log('one')则是当即执行，所以最早输出。

9.Promise.reject()

与resolve()方法相反，Promise.reject(reason)方法也会返回一个新的 Promise 实例，该实例的状态为rejected。

1 const p = Promise.reject('出错了');
2 // 等同于
3 const p = new Promise((resolve, reject) => reject('出错了'))
4 
5 p.then(null, function (s) {
6   console.log(s)
7 });
8 // 出错了

注意，Promise.reject()方法的参数，会原封不动地做为reject的理由，变成后续方法的参数。这一点与Promise.resolve方法不一致。

 1 const thenable = {
 2   then(resolve, reject) {
 3     reject('出错了');
 4   }
 5 };
 6 
 7 Promise.reject(thenable)
 8 .catch(e => {
 9   console.log(e === thenable)
10 })
11 // true

上面代码中，Promise.reject方法的参数是一个thenable对象，执行之后，后面catch方法的参数不是reject抛出的“出错了”这个字符串，而是thenable对象。

10.Promise.try()

实际开发中，常常遇到一种状况：不知道或者不想区分，函数f是同步函数仍是异步操做，可是想用 Promise 来处理它。由于这样就能够无论f是否包含异步操做，都用then方法指定下一步流程，用catch方法处理f抛出的错误。通常就会采用下面的写法。

Promise.resolve().then(f)

上面的写法有一个缺点，就是若是f是同步函数，那么它会在本轮事件循环的末尾执行。由于promise串行老是按then的顺序的。

const f = () => console.log('now');
Promise.resolve().then(f);
console.log('next');
// next
// now

上面代码中，函数f是同步的，可是用 Promise 包装了之后，就变成异步执行了。

结尾：Promise是优秀的异步解决方案，也是后面async/await方案的本质基础，化异步为同步的方式仍是很舒服的。