Promises/A+知识及其实现过程

promise 核心要点#

Promise对象代表一个异步操作，有三种状态：pending（进行中）、fulfilled（已成功）和rejected（已失败）。

待定 (pending): 初始状态，既没有被兑现，也没有被拒绝。
已成功 (fulfilled): 意味着操作成功完成。
已拒绝 (rejected): 意味着操作失败。

当 promise 被调用后，它会以处理中状态 (pending) 开始。这意味着调用的函数会继续执行，而 promise 仍处于处理中直到解决为止，从而为调用的函数提供所请求的任何数据。

被创建的 promise 最终会以被解决状态 (fulfilled) 或 被拒绝状态 (rejected) 结束，并在完成时调用相应的回调函数（传给 then 和 catch）。

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class myPromise {
    // 用static创建静态属性，用来管理状态
    static PENDING = 'pending';
    static FULFILLED = 'fulfilled';
    static REJECTED = 'rejected';

    // 构造函数：通过new命令生成对象实例时，自动调用类的构造函数
    constructor(func) { // 给类的构造方法constructor添加一个参数func
        this.PromiseState = myPromise.PENDING; // 指定Promise对象的状态属性 PromiseState，初始值为pending
        this.PromiseResult = null; // 指定Promise对象的结果 PromiseResult
        this.onFulfilledCallbacks = []; // 保存成功回调
        this.onRejectedCallbacks = []; // 保存失败回调
        try {
            /**
             * func()传入resolve和reject，
             * resolve()和reject()方法在外部调用，这里需要用bind修正一下this指向
             * new 对象实例时，自动执行func()
             */
            func(this.resolve.bind(this), this.reject.bind(this));
        } catch (error) {
            // 生成实例时(执行resolve和reject)，如果报错，就把错误信息传入给reject()方法，并且直接执行reject()方法
            this.reject(error)
        }
    }

    resolve(result) { // result为成功态时接收的终值
        // 只能由pending状态 => fulfilled状态 (避免调用多次resolve reject)
        if (this.PromiseState === myPromise.PENDING) {
            this.PromiseState = myPromise.FULFILLED;
            this.PromiseResult = result;
            /**
             * 在执行resolve或者reject的时候，遍历自身的callbacks数组，
             * 看看数组里面有没有then那边 保留 过来的 待执行函数，
             * 然后逐个执行数组里面的函数，执行的时候会传入相应的参数
             */
            this.onFulfilledCallbacks.forEach(callback => {
                callback(result)
            })
        }
    }

    reject(reason) { // reason为拒绝态时接收的终值
        // 只能由pending状态 => rejected状态 (避免调用多次resolve reject)
        if (this.PromiseState === myPromise.PENDING) {
            this.PromiseState = myPromise.REJECTED;
            this.PromiseResult = reason;
            this.onRejectedCallbacks.forEach(callback => {
                callback(reason)
            })
        }
    }

    /**
     * [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 
     * @returns {function} newPromsie  返回一个新的promise对象
     */
    then(onFulfilled, onRejected) {
        // 2.2.7规范 then 方法必须返回一个 promise 对象
        let promise2 = new myPromise((resolve, reject) => {
            if (this.PromiseState === myPromise.FULFILLED) {
                /**
                 * 为什么这里要加定时器setTimeout？
                 * 2.2.4规范 onFulfilled 和 onRejected 只有在执行环境堆栈仅包含平台代码时才可被调用 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。
                 * 这个事件队列可以采用“宏任务（macro-task）”机制，比如setTimeout 或者 setImmediate； 也可以采用“微任务（micro-task）”机制来实现， 比如 MutationObserver 或者process.nextTick。
                 */
                setTimeout(() => {
                    try {
                        if (typeof onFulfilled !== 'function') {
                            // 2.2.7.3规范 如果 onFulfilled 不是函数且 promise1 成功执行， promise2 必须成功执行并返回相同的值
                            resolve(this.PromiseResult);
                        } else {
                            // 2.2.7.1规范 如果 onFulfilled 或者 onRejected 返回一个值 x ，则运行下面的 Promise 解决过程：[[Resolve]](promise2, x)，即运行resolvePromise()
                            let x = onFulfilled(this.PromiseResult);
                            resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
                        }
                    } catch (e) {
                        // 2.2.7.2规范 如果 onFulfilled 或者 onRejected 抛出一个异常 e ，则 promise2 必须拒绝执行，并返回拒因 e
                        reject(e); // 捕获前面onFulfilled中抛出的异常
                    }
                });
            } else if (this.PromiseState === myPromise.REJECTED) {
                setTimeout(() => {
                    try {
                        if (typeof onRejected !== 'function') {
                            // 2.2.7.4规范 如果 onRejected 不是函数且 promise1 拒绝执行， promise2 必须拒绝执行并返回相同的据因
                            reject(this.PromiseResult);
                        } else {
                            let x = onRejected(this.PromiseResult);
                            resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
                        }
                    } catch (e) {
                        reject(e)
                    }
                });
            } else if (this.PromiseState === myPromise.PENDING) {
                // pending 状态保存的 onFulfilled() 和 onRejected() 回调也要符合 2.2.7.1，2.2.7.2，2.2.7.3 和 2.2.7.4 规范
                this.onFulfilledCallbacks.push(() => {
                    setTimeout(() => {
                        try {
                            if (typeof onFulfilled !== 'function') {
                                resolve(this.PromiseResult);
                            } else {
                                let x = onFulfilled(this.PromiseResult);
                                resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
                            }
                        } catch (e) {
                            reject(e);
                        }
                    });
                });
                this.onRejectedCallbacks.push(() => {
                    setTimeout(() => {
                        try {
                            if (typeof onRejected !== 'function') {
                                reject(this.PromiseResult);
                            } else {
                                let x = onRejected(this.PromiseResult);
                                resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
                            }
                        } catch (e) {
                            reject(e);
                        }
                    });
                });
            }
        })

        return promise2
    }
}

/**
 * 对resolve()、reject() 进行改造增强 针对resolve()和reject()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或onRejected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) {
    // 2.3.1规范 如果 promise 和 x 指向同一对象，以 TypeError 为据因拒绝执行 promise
    if (x === promise2) {
        throw new TypeError('Chaining cycle detected for promise');
    }

    if (x instanceof myPromise) {
        /**
         * 2.3.2 如果 x 为 Promise ，则使 promise2 接受 x 的状态
         *       也就是继续执行x，如果执行的时候拿到一个y，还要继续解析y
         */
        x.then(y => {
            resolvePromise(promise2, y, resolve, reject)
        }, reject);
    } else if (x !== null && ((typeof x === 'object' || (typeof x === 'function')))) {
        // 2.3.3 如果 x 为对象或函数
        try {
            // 2.3.3.1 把 x.then 赋值给 then
            var then = x.then;
        } catch (e) {
            // 2.3.3.2 如果取 x.then 的值时抛出错误 e ，则以 e 为据因拒绝 promise
            return reject(e);
        }

        /**
         * 2.3.3.3 
         * 如果 then 是函数，将 x 作为函数的作用域 this 调用之。
         * 传递两个回调函数作为参数，
         * 第一个参数叫做 `resolvePromise` ，第二个参数叫做 `rejectPromise`
         */
        if (typeof then === 'function') {
            // 2.3.3.3.3 如果 resolvePromise 和 rejectPromise 均被调用，或者被同一参数调用了多次，则优先采用首次调用并忽略剩下的调用
            let called = false; // 避免多次调用
            try {
                then.call(
                    x,
                    // 2.3.3.3.1 如果 resolvePromise 以值 y 为参数被调用，则运行 [[Resolve]](promise, y)
                    y => {
                        if (called) return;
                        called = true;
                        resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
                    },
                    // 2.3.3.3.2 如果 rejectPromise 以据因 r 为参数被调用，则以据因 r 拒绝 promise
                    r => {
                        if (called) return;
                        called = true;
                        reject(r);
                    }
                )
            } catch (e) {
                /**
                 * 2.3.3.3.4 如果调用 then 方法抛出了异常 e
                 * 2.3.3.3.4.1 如果 resolvePromise 或 rejectPromise 已经被调用，则忽略之
                 */
                if (called) return;
                called = true;

                // 2.3.3.3.4.2 否则以 e 为据因拒绝 promise
                reject(e);
            }
        } else {
            // 2.3.3.4 如果 then 不是函数，以 x 为参数执行 promise
            resolve(x);
        }
    } else {
        // 2.3.4 如果 x 不为对象或者函数，以 x 为参数执行 promise
        return resolve(x);
    }
}

Promise A+ 测试#

1. 安装官方测试工具#

我们使用Promises/A+官方的测试工具 promises-aplus-tests 来对我们的myPromise进行测试

安装 promises-aplus-tests:

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npm install promises-aplus-tests -D
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安装完测试工具后的项目目录：

2. 使用 CommonJS 对外暴露 myPromise 类#

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class myPromise {
	...
}

function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) { 
	...
}

+ module.exports = myPromise;
复制代码

3. 实现静态方法 deferred#

要使用 promises-aplus-tests 这个工具测试，必须实现一个静态方法deferred()，官方对这个方法的定义如下:

意思就是：

我们要给自己手写的myPromise上实现一个静态方法deferred()，该方法要返回一个包含{ promise, resolve, reject }的对象：

promise 是一个处于pending状态的 Promsie。
resolve(value) 用value解决上面那个promise
reject(reason) 用reason拒绝上面那个promise

deferred()的实现如下：

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class myPromise {
	...
}

function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) { 
	...
}

+  myPromise.deferred = function () {
+      let result = {};
+      result.promise = new myPromise((resolve, reject) => {
+          result.resolve = resolve;
+          result.reject = reject;
+      });
+      return result;
+  }

module.exports = myPromise;
复制代码

4. 配置 package.json#

我们实现了deferred 方法，也通过 CommonJS 对外暴露了myPromise，最后配置一下package.json就可以跑测试啦~😺

新建一个 package.json ，配置如下：

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// package.json
{
  "devDependencies": {
    "promises-aplus-tests": "^2.1.2"
  },
  "scripts": {
    "test": "promises-aplus-tests myPromise"
  }
}
复制代码

项目目录：