ES6中的Promise和Generator详解

简介

ES6中除了上篇文章讲过的语法新特性和一些新的API以外，还有两个很是重要的新特性就是Promise和Generator,今天咱们将会详细讲解一下这两个新特性。

Promise

什么是Promise

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。

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。

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的特色

Promise有两个特色：

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（已完成，又称 Fulfilled）和Rejected（已失败）。

只有异步操做的结果，能够决定当前是哪种状态，任何其余操做都没法改变这个状态。

1. 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。

这与事件（Event）彻底不一样，事件的特色是，若是你错过了它，再去监听，是得不到结果的。

Promise的优势

Promise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。

Promise对象提供统一的接口，使得控制异步操做更加容易。

Promise的缺点

1. 没法取消Promise，一旦新建它就会当即执行，没法中途取消。
2. 若是不设置回调函数，Promise内部抛出的错误，不会反应到外部。
3. 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）。

Promise的用法

Promise对象是一个构造函数，用来生成Promise实例：

var promise = new Promise(function(resolve, reject) { 
// ... some code 
if (/* 异步操做成功 */){ 
resolve(value); 
} else { reject(error); } 
}
);

promise能够接then操做，then操做能够接两个function参数，第一个function的参数就是构建Promise的时候resolve的value，第二个function的参数就是构建Promise的reject的error。

promise.then(function(value) { 
// success 
}, function(error) { 
// failure }
);

咱们看一个具体的例子：

function timeout(ms){
    return new Promise(((resolve, reject) => {
        setTimeout(resolve,ms,'done');
    }))
}

timeout(100).then(value => console.log(value));

Promise中调用了一个setTimeout方法，并会定时触发resolve方法，并传入参数done。

最后程序输出done。

Promise的执行顺序

Promise一经建立就会立马执行。可是Promise.then中的方法，则会等到一个调用周期事后再次调用，咱们看下面的例子：

let promise = new Promise(((resolve, reject) => {
    console.log('Step1');
    resolve();
}));

promise.then(() => {
    console.log('Step3');
});

console.log('Step2');

输出：
Step1
Step2
Step3

Promise.prototype.then()

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("/users.json").then(function(json){
    return json.name;
}).then(function(name){
    console.log(name);
});

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

Promise.prototype.catch()

Promise.prototype.catch方法是.then(null, rejection)的别名，用于指定发生错误时的回调函数。

getJSON("/users.json").then(function(json){
    return json.name;
}).catch(function(error){
    console.log(error);
});

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

getJSON("/users.json").then(function(json){
    return json.name;
}).then(function(name){
    console.log(name);
}).catch(function(error){
    //处理前面全部产生的错误
    console.log(error);
});

Promise.all()

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

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

1. 只有p一、p二、p3的状态都变成fulfilled，p的状态才会变成fulfilled，此时p一、p二、p3的返回值组成一个数组，传递给p的回调函数。
2. 只要p一、p二、p3之中有一个被rejected，p的状态就变成rejected，此时第一个被reject的实例的返回值，会传递给p的回调函数。

Promise.race()

Promise.race方法一样是将多个Promise实例，包装成一个新的Promise实例

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

只要p一、p二、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.

Promise.resolve()

Promise.resolve()将现有对象转为Promise对象.

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

那么什么样的对象可以转化成为Promise对象呢？

1. 参数是一个Promise实例
2. 参数是一个thenable对象
3. 参数不是具备then方法的对象，或根本就不是对象
4. 不带有任何参数

Promise.reject()

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

var p = Promise.reject('error');
//等价于
var p = new Promise((resolve,reject) => reject('error'));

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

done()

Promise对象的回调链，无论以then方法或catch方法结尾，要是最后一个方法抛出错误，都有可能没法捕捉到（由于Promise内部的错误不会冒泡到全局）。所以，咱们能够提供一个done方法，老是处于回调链的尾端，保证抛出任何可能出现的错误

asyncFunc().then(f1).catch(f2).then(f3).done();

finally()

finally方法用于指定无论Promise对象最后状态如何，都会执行的操做。它与done方法的最大区别，它接受一个普通的回调函数做为参数，该函数无论怎样都必须执行.

server.listen(1000).then(function(){
    //do something
}.finally(server.stop);

Generator

什么是Generator

Generator 函数是 ES6 提供的一种异步编程解决方案

从语法上，首先能够把它理解成，Generator函数是一个状态机，封装了多个内部状态

执行 Generator 函数会返回一个遍历器对象.

形式上，Generator 函数是一个普通函数，可是有两个特征。一是，function关键字与函数名之间有一个星号；二是，函数体内部使用yield语句，定义不一样的内部状态。

举个例子：

function * helloWorldGenerator(){
    yield 'hello';
    yield 'world';
    return 'ending';
}

var gen = helloWorldGenerator();

输出结果：

console.log(gen.next());
console.log(gen.next());
console.log(gen.next());

{ value: 'hello', done: false }
{ value: 'world', done: false }
{ value: 'ending', done: true }

yield

遍历器对象的next方法的运行逻辑以下:

（1）遇到yield语句，就暂停执行后面的操做，并将紧跟在yield后面的那个表达式的值，做为返回的对象的value属性值。

（2）下一次调用next方法时，再继续往下执行，直到遇到下一个yield语句。

（3）若是没有再遇到新的yield语句，就一直运行到函数结束，直到return语句为止，并将return语句后面的表达式的值，做为返回的对象的value属性值。

（4）若是该函数没有return语句，则返回的对象的value属性值为undefined。

注意，yield句自己没有返回值，或者说老是返回undefined。

next方法能够带一个参数，该参数就会被看成上一个yield语句的返回值。

function * f() {
    for( let i =0; true; i++){
        let reset = yield i;
        if(reset){
            i = -1;
        }
    }
}

let g = f();
console.log(g.next());
console.log(g.next());
console.log(g.next(true));

输出结果：

{ value: 0, done: false }
{ value: 1, done: false }
{ value: 0, done: false }

能够看到最后的一步，咱们使用next传入的true替代了i的值，最后致使i= -1 + 1 = 0.

咱们再看一个例子：

function * f2(x){
    var y = 2 * ( yield ( x + 1));
    var z = yield (y / 3);
    return (x + y + z);
}

var r1= f2(5);
console.log(r1.next());
console.log(r1.next());
console.log(r1.next());

var r2= f2(5);
console.log(r2.next());
console.log(r2.next(12));
console.log(r2.next(13));

输出结果：

{ value: 6, done: false }
{ value: NaN, done: false }
{ value: NaN, done: true }

{ value: 6, done: false }
{ value: 8, done: false }
{ value: 42, done: true }

若是next不传值的话，yield自己是没有返回值的，因此咱们会获得NaN。

可是若是next传入特定的值，则该值会替换该yield，成为真正的返回值。

yield *

若是在 Generator 函数内部，调用另外一个 Generator 函数，默认状况下是没有效果的

function * a1(){
    yield 'a';
    yield 'b';
}

function * b1(){
    yield 'x';
    a1();
    yield 'y';
}

for(let v of b1()){
    console.log(v);
}

输出结果：

x
y

能够看到，在b1中调用a1是没有效果的。

将上面的例子修改一下：

function * a1(){
    yield 'a';
    yield 'b';
}

function * b1(){
    yield 'x';
    yield * a1();
    yield 'y';
}

for(let v of b1()){
    console.log(v);
}

输出结果：

x
a
b
y

异步操做的同步化表达

Generator函数的暂停执行的效果，意味着能够把异步操做写在yield语句里面，等到调用next方法时再日后执行。这实际上等同于不须要写回调函数了，由于异步操做的后续操做能够放在yield语句下面，反正要等到调用next方法时再执行。因此，Generator函数的一个重要实际意义就是用来处理异步操做，改写回调函数。

咱们看一个怎么经过Generator来获取一个Ajax的结果。

function * ajaxCall(){
    let result = yield request("http://www.flydean.com");
    let resp = JSON.parse(result);
    console.log(resp.value);
}

function request(url){
    makeAjaxCall(url, function(response){
        it.next(response);
    });
}

var it = ajaxCall();
it.next();

咱们使用一个yield来获取异步执行的结果。可是咱们如何将这个yield传给result变量呢？要记住yield自己是没有返回值的。

咱们须要调用generator的next方法，将异步执行的结果传进去。这就是咱们在request方法中作的事情。

Generator 的异步应用

什么是异步应用呢？

所谓"异步"，简单说就是一个任务不是连续完成的，能够理解成该任务被人为分红两段，先执行第一段，而后转而执行其余任务，等作好了准备，再回过头执行第二段。

好比，有一个任务是读取文件进行处理，任务的第一段是向操做系统发出请求，要求读取文件。而后，程序执行其余任务，等到操做系统返回文件，再接着执行任务的第二段（处理文件）。这种不连续的执行，就叫作异步。

相应地，连续的执行就叫作同步。因为是连续执行，不能插入其余任务，因此操做系统从硬盘读取文件的这段时间，程序只能干等着。

ES6诞生之前，异步编程的方法，大概有下面四种。
回调函数
事件监听
发布/订阅
Promise 对象

回调函数

fs.readFile(fileA, 'utf-8', function(error,data){
    fs.readFile(fileB, 'utf-8', function(error,data){
}
})

若是依次读取两个以上的文件，就会出现多重嵌套。代码不是纵向发展，而是横向发展，很快就会乱成一团，没法管理。由于多个异步操做造成了强耦合，只要有一个操做须要修改，它的上层回调函数和下层回调函数，可能都要跟着修改。这种状况就称为"回调函数地狱"（callback hell）。

Promise

Promise 对象就是为了解决这个问题而提出的。它不是新的语法功能，而是一种新的写法，容许将回调函数的嵌套，改为链式调用。

let readFile = require('fs-readfile-promise');
readFile(fileA).then(function(){
    return readFile(fileB);
}).then(function(data){
    console.log(data);
})

Thunk函数和异步函数自动执行

在讲Thunk函数以前，咱们讲一下函数的调用有两种方式，一种是传值调用，一种是传名调用。

"传值调用"（call by value），即在进入函数体以前，就计算x + 5的值（等于6），再将这个值传入函数f。C语言就采用这种策略。

“传名调用”（call by name），即直接将表达式x + 5传入函数体，只在用到它的时候求值。

编译器的“传名调用”实现，每每是将参数放到一个临时函数之中，再将这个临时函数传入函数体。这个临时函数就叫作 Thunk 函数。

举个例子：

function f(m){
    return m * 2;
}

f(x + 5);

上面的代码等于：

var thunk = function () {
    return x + 5;
}
function f(thunk){
    return thunk() * 2;
}

在 JavaScript 语言中，Thunk函数替换的不是表达式，而是多参数函数，将其替换成一个只接受回调函数做为参数的单参数函数。

怎么解释呢？

好比nodejs中的：

fs.readFile(filename,[encoding],[callback(err,data)])

readFile接收3个参数，其中encoding是可选的。咱们就以两个参数为例。

通常来讲，咱们这样调用：

fs.readFile(fileA,callback);

那么有没有办法将其改写成为单个参数的function的级联调用呢？

var Thunk = function (fn){
    return function (...args){
        return functon (callback){
            return fn.call(this,...args, callback);
        }
    }
}

var readFileThunk = Thunk(fs.readFile);
readFileThunk(fileA)(callback);

能够看到上面的Thunk将两个参数的函数改写成为了单个参数函数的级联方式。或者说Thunk是接收一个callback并执行方法的函数。

这样改写有什么用呢？Thunk函数如今能够用于 Generator 函数的自动流程管理。

以前在讲Generator的时候，若是Generator中有多个yield的异步方法，那么咱们须要在next方法中传入这些异步方法的执行结果。

手动传入异步执行结果固然是能够的。可是有没有自动执行的办法呢？

let fs = require('fs');
let thunkify = require('thunkify');
let readFileThunk = thunkify(fs.readFile);

let gen = function * (){
    let r1 = yield readFileThunk('/tmp/file1');
    console.log(r1.toString());

    let r2 = yield readFileThunk('/tmp/file2');
    console.log(r2.toString());
}

let g = gen();

function run(fn){
    let gen = fn();

    function next (err, data){
        let result = gen.next(data);
        if(result.done) return;
        result.value(next);
    }
    next();
}

run(g);

gen.next返回的是一个对象，对象的value就是Thunk函数，咱们向Thunk函数再次传入next callback，从而出发下一次的yield操做。

有了这个执行器，执行Generator函数方便多了。无论内部有多少个异步操做，直接把 Generator 函数传入run函数便可。固然，前提是每个异步操做，都要是Thunk函数，也就是说，跟在yield命令后面的必须是Thunk函数。

总结

Promise和Generator是ES6中引入的很是中要的语法，后面的koa框架就是Generator的一种具体的实现。咱们会在后面的文章中详细讲解koa的使用，敬请期待。

本文做者：flydean程序那些事

本文连接：http://www.flydean.com/es6-promise-generator/

本文来源：flydean的博客

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