异步编程之Promise(3)：拓展进阶
异步编程系列教程：
- (翻译)异步编程之Promise(1)——初见魅力
- 异步编程之Promise(2)：探究原理
- 异步编程之Promise(3)：拓展进阶
- 异步编程之Generator(1)——领略魅力
- 异步编程之Generator(2)——剖析特性
- 异步编程之co——源码分析
拓展功能
在前面的文章中，通过了解promise能做什么，实践动手从原理上了解promise/deferred模式的用法，相信大家应该更期待这次的功能拓展。我们不仅需要让单异步操作promise化，我们还需要从实际出发，拓展更多有用的功能。直接看一下我们这一次需要做的两个功能：
- 多异步并行控制
- 多异步串行队列
这两个功能用我们之前自己写的简陋promise库，是无法做到的。我们不能在指定多个promise异步完成后，再触发回调。也不能让多个promise异步像排队一样，一个一个的进行，甚至下一个promise的参数是依赖上一个promise的。这就是我们接下来需要解决的问题：
多异步并行控制
在冻手之前，我们先想一想大致的思路吧。首先我们肯定是并发了多个异步，我们需要做的仅仅就是，监控所有并发的异步，并让最后一个异步触发resolve回调函数。当然错误处理的话，就是当有一个异步错误，直接就reject掉宣布异步失败结束。一般监视并发，我们都会有一个哨兵变量，每完成一个异步，就对哨兵进行维护并检测异步是否结束。
那我们的API应该怎么设置呢？朴灵老师的书上是这样的：deferred.all([promise1, promise2]).then()。从这里我们可以看出，就是由各个小promise组成了一个大的promise，并在大promise中进行接下来的操作。一起看一下代码吧：
Deferred.prototype.all = function(promises){
var result = []; // 存储各个promise的执行结果
var count = promises.length; // 哨兵变量
var _this = this;
promises.forEach(function(promise, index){
promise.then(function(res){
result[index] = res;
count--;
// 当执行最后一个promise后， 调用大promise的resolve，并把result传进去
while(count === 0){
_this.resolve(result);
}
}, function(err){
// 有一个promise出错，立即return并执行大promise的reject
return _this.reject(err);
});
});
return this.promise;
};
我个人认为最不好懂的应该是_this到底指的是什么？看过上一篇的朋友，应该知道deferred是延迟对象来的，作用就是触发即将在then()中绑定的resolve()和reject()。那这里的_this必然是指大的promise，我们看一下如何使用的：
// 已经定义好Promise化的readFile()，不懂的同学可以翻阅上一篇文章。
// 这段代码是输出两个文件里，字符串length最大的值。
var r1 = readFile("hello.txt", 'utf-8');
var r2 = readFile("hello2.txt", 'utf-8');
var deferred = new Deferred(); // 初始化一个延时对象。
deferred.all([r1, r2]).then(function(res){
console.log(res);
res = res.map(function(item){return item.length});
console.log(Math.max.apply(null, res));
});
That's easy, right?! 我们这里仅仅是实现原理，是不成熟的，若实际使用中，更推荐Q.js。现在我们将需要并行的promise放到一个数组里，不出错就会得到每一次并行的结果，并存储在result中，最后返回得到并进行相应处理。当然我们也可以很清楚感受到它的局限，并行的promise是相互独立无依赖的。当多个异步开始有依赖了，我们该怎么做呢？这就是我们接下来要讨论的。
多异步串行队列
一般来说，多异步串行执行，通过最简单的嵌套回调即可解决。但我们可以想象，我们最终的理想形态应该是链式结构的。res依赖以上的步骤，我们通过链式结构可以更清晰易懂，有助于我们进行流程控制。
--------嵌套回调---------
api1(function(v1){
api2(function(v1, v2){
api3(function(v2, v3){
api4(function(v3, res){
callback(res);
})
})
})
});
--------链式调用---------
promise()
.then(api1)
.then(api2)
.then(api3)
.then(function(res){
// 用res来做一些事情
})
还是从想开始，我们需要做到promise支持链式执行，第一感觉的数据结构就是队列，就是那个FIFO先进先出的队列。我们将所有的回调都压入队列中，完成一个就取一个出来执行。但是更关键的问题在于，前面一个promise的值，如何传到下一个promise中。朴灵大大在这里给出的解决方案是：Promise执行回调时，一旦检测到返回的是新的Promise对象，会将当前Deferred延迟对象中的promise引用换成新的Promise对象。而那个回调队列，也同样转移到了新Promise上。
不知道大家有没有听懂大概个意思，如果还是不太清楚，我们可以思考一下，再对比一下实现的代码，就应该能看懂了。这次我们需要对以往的代码，做一个较大的改变，我们不再使用events.EventEmitter来进行事件触发了。为了能链式的调用回调，我们会将事件触发放在数组队列里，并按顺序进行触发。因为代码进行了较大的改变，我们逐个逐个看代码。
var Promise = function(){
this.isPromise = true; // 用于确定是promise对象
this.queue = []; // 回调事件的队列
};
Promise.prototype.then = function(resolve, reject){
var handler = {};
if(typeof resolve === 'function'){
handler.resolve = resolve;
}
if(typeof reject === 'function'){
handler.reject = reject;
}
this.queue.push(handler); // 将回调事件推入到数组队列中
return this;
};
这一段代码，我们最重要的是定义了一个queue属性。它是用来存放在then(resolve, reject)中的resolve和reject方法的。最后我们会将一次promise的回调函数，推入到queue属性里，以供deffered延迟对象使用。
var Deferred = function(){
this.promise = new Promise();
};
Deferred.prototype.resolve = function(data){
var handler; //用于存放当前的回调
// 若队列存在回调
while(handler = this.promise.queue.shift()){
if(handler && handler.resolve){
var ret = handler.resolve(data);
if(ret && ret.isPromise){
ret.queue = this.promise.queue;
this.promise = ret;
return;
}
}
}
};
Deferred.prototype.reject = function(err){
var handler; //用于存放当前的回调
// 若队列存在回调
while(handler = this.promise.queue.shift()){
if(handler && handler.reject){
var ret = handler.reject(err);
if(ret && ret.isPromise){
ret.queue = this.promise.queue;
this.promise = ret;
return;
}
}
}
};
Deferred.prototype.makeNodeResolver = function(){
var _this = this;
return function(err, res){
if(err) return _this.reject(err);
_this.resolve(res);
}
};
这里，和以往一样，每一个deferred对象都会有一个promise对象。并且重新定义了resolve和reject的实现，不再和以往一样，简单的通过触发事件实现。我们仔细分析一下，到底deffered对象的方法做了些什么。我们就取其中一个resolve来看，首先我们将队列promise的回调队列queue最前端的handler推出来，若存在就执行回调。若回调执行的结果是一个新的promise（我们通过isPromise属性判断），我们就会进行一个替换。这里是实现的关键，我们将原来那个promise的queue属性存到新的新的promise上，然后将deferred对象当前的promise变成新的promise，最后返回出来。通过这一系列的操作，我们就可以将回调队列进行传递，并实现链式调用。
--------hello.txt---------
data.json
--------data.json---------
{"message": "Hello World!"}
--------代码应用---------
var fs = require('fs');
var readFile = function(file){
var deferred = new Deferred();
fs.readFile(file, 'utf-8', deferred.makeNodeResolver());
return deferred.promise;
};
var readJSON = function(file){
var deferred = new Deferred();
fs.readFile(file, 'utf-8', function(err, file){
if(err) return deferred.reject(err);
deferred.resolve(JSON.parse(file));
});
return deferred.promise;
};
readFile('hello.txt').then(function(file){
return readJSON(file);
}).then(function(data){
console.log(data.message);
});
// 或者利用更简洁的特性
readFile('hello.txt').then(readJSON).then(function(data){
console.log(data.message); // hello world!
});
最后这段代码是我们多异步并行队列的实际应用。我们定义了两个promise化的异步方法，一个是readFile，一个readJSON。我们的readJSON函数是依赖readFile的结果的，最后我们一样实现了需求。我们这次也仅仅是研究原理实现的代码，是不成熟的。在实际应用中，还是需要借助成熟的框架Q.js等。
API promise化的封装
我们可以发现，为了使代码实现promise，我们需要为现有的异步api都进行一次封装。为了某些特殊情况，我们可以自己动手用promise/deferred模式，进行手动封装实现功能。然后很多现有的API，我们是可以从中抽象出相同的部分，借助函数柯里化，进行批量promise转化的。
var wrapPromise = function(api){
return function(){
var deferred = new Deferred();
var args = [].slice.call(arguments, 0);
args.push(deferred.makeNodeResolver());
api.apply(null, args);
return deferred.promise;
};
};
var fs = require('fs');
var readFile = wrapPromise(fs.readFile);
我们通过wrapPromise(api)，将实现的细节隐藏在内部，变化的仅仅是需要promise化的api。其实内部实现的细节也是很简单可以看懂的，就是将promise化后的参数取出来，再多加一个node传统形式的回调，一同apply进api中。我们通过简单的wrapPromise直接得到一个promise化的异步api。
总结
到此，promise三部曲，总算是讲完了。在我总结写blog时，也是做了比较多的思考，有些地方也可能表意不清。我们知道其实promise，其实是另一种形式的回调，只是它的形式我们更喜欢，也更自然。我们唯一会烦恼的是，我们需要为不同场景的异步api进行Promise化。但是为了更好的控制，我认为也是值得尝试的。promise单独使用，并不能体现它强大的地方。因为接下来我们会讲promise和Generator配合，展现强大的异步编程能力。
