Promise原理探究及实现
前言
作为ES6处理异步操作的新规范，Promise一经出现就广受欢迎。面试中也是如此，当然此时对前端的要求就不仅仅局限会用这个阶段了。下面就一起看下Promise相关的内容。
Promise用法及实现
在开始之前，还是简单回顾下Promise是什么以及怎么用，直接上来谈实现有点空中花园的感觉。(下面示例参考自阮大佬es6 Promis,)
定义
Promise 是异步编程的一种解决方案，可以认为是一个对象，可以从中获取异步操作的信息。以替代传统的回调事件。
常见用法
Promise的创建
es6规范中，Promise是个构造函数，所以创建如下：
const promise = new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(resolve, 200, 'resolve');
// 可以为同步，如下操作
return resolve('resolve')
})
注意resolve或者reject 一旦执行，后续的代码可以执行但就不会再更新状态(否则这状态回调就无法控制了)。
举个例子:
var a = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve(1)
console.log('执行代码，改变状态')
throw new Error('ss')
})
a.then((res)=>{
console.log('resolved >>>',res)
},(err)=>{
console.log('rejected>>>',err)
})
// 输出
// 执行代码，改变状态
// resolved >>> 1
因此，状态更新函数之后的再次改变状态的操作都是无效的，例如异常之类的也不会被catch。
逻辑代码推荐在状态更新之前执行。
构造函数
构造函数接收一个函数，该函数会同步执行，即我们的逻辑处理函数，何时执行对应的回调，这部分逻辑还是要自己管理的。
至于如何执行回调，就和入参有关系了。
两个入参resolve和reject，分别更新不同状态，以触发对应处理函数。
触发操作由Promise内部实现，我们只关注触发时机即可
构造函数实现
那么要实现一个Promise，其构造函数应该是这么个样子：
// 三种状态
const STATUS = {
PENDING: 'pending',
RESOLVED:'resolved',
REJECTED:'rejected'
}
class Promise{
constructor(fn){
// 初始化状态
this.status = STATUS.PENDING
// resolve事件队列
this.resolves = []
// reject事件队列
this.rejects = []
// resolve和reject是内部提供的，用以改变状态。
const resovle = (val)=>{
// 显然这里应该是改变状态触发回调
this.triggerResolve(val)
}
const reject = (val)=>{
// 显然这里应该是改变状态触发回调
this.triggerReject(val)
}
// 执行fn
try{
fn(resolve,reject)
}catch(err){
// 运行异常要触发reject，就需要在这里catch了
this.triggerReject(err)
}
}
then(){
}
}
触发回调的triggerReject/triggerResolve 做的事情主要两个：
- 更新当前状态
- 执行回调队列中的事件
// 触发 reject回调
triggerReject(val){
// 保存当前值，以供后面调用
this.value = val
// promise状态一经变化就不再更新，所以对于非pending状态，不再操作
if (this.status === STATUS.PENDING) {
// 更新状态
this.status = STATUS.REJECTED
// 循环执行回调队列中事件
this.rejects.forEach((it) => {
it(val)
})
}
}
// resolve 功能类似
// 触发 resolve回调
triggerResolve(val) {
this.value = val
if(this.status === STATUS.PENDING){
this.status = STATUS.RESOLVED
this.resolves.forEach((it,i)=>{
it(val)
})
}
}
此时执行的话还是不能达到目的的，因为this.resolves/ this.rejects的回调队列里面还是空呢。
下面就看如何会用then往回调队列中增加监听事件。
then用法
该方法为Promise实例上的方法，作用是为Promise实例增加状态改变时的回调函数。
接受两个参数，resolve和reject即我们所谓成功和失败回调，其中reject可选
then方法返回的是一个新的实例(也就是新建了一个Promise实例)，可实现链式调用。
new Promise((resolve, reject) => {
return resolve(1)
}).then(function(res) {
// ...
}).then(function(res) {
// ...
});
前面的结果为后边then的参数，这样可以实现次序调用。
若前面返回一个promise，则后面的then会依旧遵循promise的状态变化机制进行调用。
then 实现
看起来也简单，then是往事件队列中push事件。那么很容易得出下面的代码：
// 两个入参函数
then(onResolved,onRejected){
const resolvehandle=(val)=>{
return onResolved(val)
},rejecthandle =(val)=>{
return onRejected(val)
}
// rejecthandle
this.resolves.push(resolvehandle)
this.rejects.push(rejecthandle)
}
此时执行示例代码，可以得到结果了。
new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(resolve, 200, 'done');
}).then((res)=>{
console.log(res)
}) // done
不过这里太简陋了，而且then还有个特点是支持链式调用其实返回的也是promise 对象。
我们来改进一下。
then支持链式调用
then(onResolved,onRejected){
// 返回promise 保证链式调用，注意这里每次then都新建了promise
return new Promise((resolve,reject)=>{
const resolvehandle = (val)=>{
// 对于值，回调方法存在就直接执行，否则不变传递下去。
let res = onResolved ? onResolved(val) : val
if(Promise.isPromise(res)){
// 如果onResolved 是promise，那么就增加then
return res.then((val)=>{
resolve(val)
})
}else {
// 更新状态，执行完了，后面的随便
return resolve(val)
}
},
rejecthandle = (val)=>{
var res = onRejected ? onRejected(val) : val;
if (Promise.isPromise(res)) {
res.then(function (val) {
reject(val);
})
} else {
reject(val);
}
}
// 正常加入队列
this.resolves.push(resolvehandle)
this.rejects.push(rejecthandle)
})
}
此时链式调用和promise 的回调也已经支持了，可以用如下代码测试。
new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(resolve, 200, 'done');
}).then((res)=>{
return new Promise((resolve)=>{
console.log(res)
setTimeout(resolve, 200, 'done2');
})
}).then((res)=>{
console.log('second then>>', res)
})
同步resolve的实现
不过此时对于同步的执行，还是有些问题。
因为then中的实现，只是将回调事件假如回调队列。
对于同步的状态，then执行在构造函数之后，
此时事件队列为空，而状态已经为resolved，
所以这种状态下需要加个判断，如果非pending状态直接执行回调。
then(onResolved,onRejected){
/**省略**/
// 刚执行then 状态就更新，那么直接执行回调
if(this.status === STATUS.RESOLVED){
return resolvehandle(this.value)
}
if (this.status === STATUS.REJECTED){
return rejecthandle(this.value)
}
})
}
这样就能解决同步执行的问题。
new Promise((resolve, reject) => {
resolve('done')
}).then((res)=>{
console.log(res)
})
// done
catch
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。
直接看例子比较简单：
getJSON('/posts.json').then(function(posts) {
// ...
}).catch(function(error) {
// 处理 getJSON 和 前一个回调函数运行时发生的错误
console.log('发生错误！', error);
});
此时catch是是getJSON和第一个then运行时的异常，如果只是在then中指定reject函数，那么then中执行的异常无法捕获。
因为then返回了一个新的promise，同级的reject回调，不会被触发。
举个例子：
var a = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve(1)
})
a.then((res)=>{
console.log(res)
throw new Error('then')
},(err)=>{
console.log('catch err>>>',err) // 不能catch
})
该catch只能捕获构造函数中的异常，对于then中的error就不能捕获了。
var a = new Promise((resolve,reject)=>{
resolve(1)
})
a.then((res)=>{
console.log(res)
throw new Error('then')
}).catch((err)=>{
console.log('catch err>>>',err) // catch err>>> Error: then at <anonymous>:6:11
})
推荐每个then之后都跟catch来捕获所有异常。
catch 的实现
基于catch方法是.then(null, rejection)或.then(undefined, rejection)的别名这句话，其实实现就比较简单了。
其内部实现调用then就可以了。
catch(onRejected){
return this.then(null, onRejected)
}
Promise.resolve/Promise.reject
该方法为获取一个指定状态的Promise对象的快捷操作。
直接看例子比较清晰：
Promise.resolve(1);
// 等价于
new Promise((resolve) => resolve(1));
Promise.reject(1);
// 等价于
new Promise((resolve,reject) => reject(1));
既然是Promise的自身属性，那么可以用es6的static来实现：
Promise.reject与其类似，就不再实现了。
// 转为promise resolve 状态
static resolve(obj){
if (Promise.isPromise(obj)) {
return obj;
}
// 非promise 转为promise
return new Promise(function (resolve, reject) {
resolve(obj);
})
}
结束语
参考文章
阮一峰es6入门
https://promisesaplus.com/
http://liubin.org/promises-book/#chapter1-what-is-promise
本想把常见的promise面试题一起加上的，后面就写成了promise的实现，手动Promise都可以实现的话，相关面试题应该问题不大。这里附一个JavaScript | Promises interiew 大家可以看看。完整代码请戳
