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Promise實現原理

知識 09-30

1.基本概念


Promise是JS非同步編程中的重要概念，非同步抽象處理對象，是目前比較流行Javascript非同步編程解決方案之一

2.Promise使用

語法


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

Promise構造函數執行時立即調用excutor函數, excutor有兩個函數類型形參resolve ，reject。

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
// 非同步處理
// 處理結束後、調用resolve 或 reject
});

自定義實現一個簡單的Promise構造函數，便於理解Promise是怎麼實現的

function MyPromise(fn){
let callback = null;
this.then = function(cb){//調用then時傳入的函數
callback = cb;
}
function resolve(value){
setTimeOut(()=>{
callback(value);
}，0)
}
fn(resolve) //excutor函數
}

promise相當於一個狀態機

promise的三種狀態

  • pending
  • fulfilled
  • rejected

（1）promise 對象初始化狀態為 pending；

（2）當調用resolve(成功)，會由pending => fulfilled；

（3）當調用reject(失敗)，會由pending => rejected；

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

promise對象方法

(1) then方法註冊 當resolve(成功)/reject(失敗)的回調函數;

// onFulfilled 是用來接收promise成功的值
// onRejected 是用來接收promise失敗的原因
promise.then(onFulfilled, onRejected);

(2) resolve(成功) onFulfilled會被調用;

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
resolve("fulfilled"); // 狀態由 pending => fulfilled
});
promise.then(result => { // onFulfilled
console.log(result); // "fulfilled"
}, reason => { // onRejected 不會被調用
})

(3) reject(失敗) onRejected會被調用;

const promise = new Promise((resolve, reject) => {
reject("rejected"); // 狀態由 pending => rejected
});
promise.then(result => { // onFulfilled 不會被調用

}, reason => { // onRejected
console.log(reason); // "rejected"
})

(4) promise.catch

在鏈式寫法中可以捕獲前面then中發送的異常

promise.catch(onRejected)
相當於
promise.then(null, onRrejected);
// 注意
// onRejected 不能捕獲當前onFulfilled中的異常
promise.then(onFulfilled, onRrejected);
// 可以寫成：
promise.then(onFulfilled)
.catch(onRrejected);

(5)promise chain

promise.then方法每次調用 都返回一個新的promise對象 所以可以鏈式寫法

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) // 捕獲前面then方法中的異常

3.Promise 代碼實現

/**
* Promise 實現 遵循promise/A+規範
* Promise/A+規範譯文:
* https://malcolmyu.github.io/2015/06/12/Promises-A-Plus/#note-4
*/
// promise 三個狀態
const PENDING = "pending";
const FULFILLED = "fulfilled";
const REJECTED = "rejected";
function Promise(excutor) {
let that = this; // 緩存當前promise實例對象
that.status = PENDING; // 初始狀態
that.value = undefined; // fulfilled狀態時 返回的信息
that.reason = undefined; // rejected狀態時 拒絕的原因
that.onFulfilledCallbacks = []; // 存儲fulfilled狀態對應的onFulfilled函數
that.onRejectedCallbacks = []; // 存儲rejected狀態對應的onRejected函數
function resolve(value) { // value成功態時接收的終值
if(value instanceof Promise) {
return value.then(resolve, reject);
}
// 為什麼resolve 加setTimeout?
// 2.2.4規範 onFulfilled 和 onRejected 只允許在 execution context 棧僅包含平台代碼時運行.
// 注1 這裡的平台代碼指的是引擎、環境以及 promise 的實施代碼。實踐中要確保 onFulfilled 和 onRejected 方法非同步執行，且應該在 then 方法被調用的那一輪事件循環之後的新執行棧中執行。
setTimeout(() => {
// 調用resolve 回調對應onFulfilled函數
if (that.status === PENDING) {
// 只能由pending狀態 => fulfilled狀態 (避免調用多次resolve reject)
that.status = FULFILLED;
that.value = value;
that.onFulfilledCallbacks.forEach(cb => cb(that.value));
}
});
}
function reject(reason) { // reason失敗態時接收的拒因
setTimeout(() => {
// 調用reject 回調對應onRejected函數
if (that.status === PENDING) {
// 只能由pending狀態 => rejected狀態 (避免調用多次resolve reject)
that.status = REJECTED;
that.reason = reason;
that.onRejectedCallbacks.forEach(cb => cb(that.reason));
}
});
}
// 捕獲在excutor執行器中拋出的異常
// new Promise((resolve, reject) => {
// throw new Error("error in excutor")
// })
try {
excutor(resolve, reject);
} catch (e) {
reject(e);
}
}
/**
* resolve中的值幾種情況：
* 1.普通值
* 2.promise對象
* 3.thenable對象/函數
*/
/**
* 對resolve 進行改造增強 針對resolve中不同值情況 進行處理
* @param {promise} promise2 promise1.then方法返回的新的promise對象
* @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) { // 如果從onFulfilled中返回的x 就是promise2 就會導致循環引用報錯
return reject(new TypeError("循環引用"));
}
let called = false; // 避免多次調用
// 如果x是一個promise對象 （該判斷和下面 判斷是不是thenable對象重複 所以可有可無）
if (x instanceof Promise) { // 獲得它的終值 繼續resolve
if (x.status === PENDING) { // 如果為等待態需等待直至 x 被執行或拒絕 並解析y值
x.then(y => {
resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
}, reason => {
reject(reason);
});
} else { // 如果 x 已經處於執行態/拒絕態(值已經被解析為普通值)，用相同的值執行傳遞下去 promise
x.then(resolve, reject);
}
// 如果 x 為對象或者函數
} else if (x != null && ((typeof x === "object") || (typeof x === "function"))) {
try { // 是否是thenable對象（具有then方法的對象/函數）
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 { // 說明是一個普通對象/函數
resolve(x);
}
} catch(e) {
if(called) return;
called = true;
reject(e);
}
} else {
resolve(x);
}
}
/**
* [註冊fulfilled狀態/rejected狀態對應的回調函數]
* @param {function} onFulfilled fulfilled狀態時 執行的函數
* @param {function} onRejected rejected狀態時 執行的函數
* @return {function} newPromsie 返回一個新的promise對象
*/
Promise.prototype.then = function(onFulfilled, onRejected) {
const that = this;
let newPromise;
// 處理參數默認值 保證參數後續能夠繼續執行
onFulfilled =
typeof onFulfilled === "function" ? onFulfilled : value => value;
onRejected =
typeof onRejected === "function" ? onRejected : reason => {
throw reason;
};
// then裡面的FULFILLED/REJECTED狀態時 為什麼要加setTimeout ?
// 原因:
// 其一 2.2.4規範 要確保 onFulfilled 和 onRejected 方法非同步執行(且應該在 then 方法被調用的那一輪事件循環之後的新執行棧中執行) 所以要在resolve里加上setTimeout
// 其二 2.2.6規範 對於一個promise，它的then方法可以調用多次.（當在其他程序中多次調用同一個promise的then時 由於之前狀態已經為FULFILLED/REJECTED狀態，則會走的下面邏輯),所以要確保為FULFILLED/REJECTED狀態後 也要非同步執行onFulfilled/onRejected
// 其二 2.2.6規範 也是resolve函數里加setTimeout的原因
// 總之都是 讓then方法非同步執行 也就是確保onFulfilled/onRejected非同步執行
// 如下面這種情景 多次調用p1.then
// p1.then((value) => { // 此時p1.status 由pending狀態 => fulfilled狀態
// console.log(value); // resolve
// // console.log(p1.status); // fulfilled
// p1.then(value => { // 再次p1.then 這時已經為fulfilled狀態 走的是fulfilled狀態判斷里的邏輯 所以我們也要確保判斷裡面onFuilled非同步執行
// console.log(value); // "resolve"
// });
// console.log("當前執行棧中同步代碼");
// })
// console.log("全局執行棧中同步代碼");
//
if (that.status === FULFILLED) { // 成功態
return newPromise = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(() => {
try{
let x = onFulfilled(that.value);
resolvePromise(newPromise, x, resolve, reject); // 新的promise resolve 上一個onFulfilled的返回值
} catch(e) {
reject(e); // 捕獲前面onFulfilled中拋出的異常 then(onFulfilled, onRejected);
}
});
})
}
if (that.status === REJECTED) { // 失敗態
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) { // 等待態
// 當非同步調用resolve/rejected時 將onFulfilled/onRejected收集暫存到集合中
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進行並行處理
* 參數: promise對象組成的數組作為參數
* 返回值: 返回一個Promise實例
* 當這個數組裡的所有promise對象全部變為resolve狀態的時候，才會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
* 參數: 接收 promise對象組成的數組作為參數
* 返回值: 返回一個Promise實例
* 只要有一個promise對象進入 FulFilled 或者 Rejected 狀態的話，就會繼續進行後面的處理(取決於哪一個更快)
*/
Promise.race = function(promises) {
return new Promise((resolve, reject) => {
promises.forEach((promise, index) => {
promise.then(resolve, reject);
});
});
}
// 用於promise方法鏈時 捕獲前面onFulfilled/onRejected拋出的異常
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);
});
}
/**
* 基於Promise實現Deferred的
* Deferred和Promise的關係
* - Deferred 擁有 Promise
* - Deferred 具備對 Promise的狀態進行操作的特權方法（resolve reject）
*
*參考jQuery.Deferred
*url: http://api.jquery.com/category/deferred-object/
*/
Promise.deferred = function() { // 延遲對象
let defer = {};
defer.promise = new Promise((resolve, reject) => {
defer.resolve = resolve;
defer.reject = reject;
});
return defer;
}
/**
* Promise/A+規範測試
* npm i -g promises-aplus-tests
* promises-aplus-tests Promise.js
*/
try {
module.exports = Promise
} catch (e) {
}


Promise實現原理

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