es6 promise
Promise的含义
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,里面保存着某个未来才会结束的事件(通常是一个异步操作)的结果。从语法上说,Promise是一个对象,从它可以获取异步操作的消息。Promise提供统一的API,各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。
Promise
对象有以下两个特点。
(1)对象的状态不受外界影响。Promise
对象代表一个异步操作,有三种状态:Pending
(进行中)、Resolved
(已完成,又称Fulfilled)和Rejected
(已失败)。
只有异步操作的结果,可以决定当前是哪一种状态,任何其他操作都无法改变这个状态。这也是Promise
这个名字的由来,它的英语意思就是“承诺”,表示其他手段无法改变。
(2)一旦状态改变,就不会再变,任何时候都可以得到这个结果。
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
。只要这两种情况发生,状态就凝固了,不会再变了,会一直保持这个结果。
就算改变已经发生了,你再对Promise
对象添加回调函数,也会立即得到这个结果。这与事件(Event)完全不同,事件的特点是,如果你错过它,再去监听,是得不到结果的。
有了Promise
对象,就可以将异步操作以同步操作的流程表达出来,避免了层层嵌套的回调函数。此外,Promise
对象提供统一的接口,使得控制异步操作更加容易。
Promise
也有一些缺点。首先,无法取消Promise
,一旦新建它就会立即执行,无法中途取消。其次,如果不设置回调函数,Promise
内部抛出的错误,不会反应到外部。第三,当处于Pending
状态时,无法得知目前进展到哪一个阶段(刚刚开始还是即将完成)。
如果某些事件不断地反复发生,一般来说,使用stream模式是比部署Promise
更好的选择。
基本用法
ES6规定,Promise对象是一个构造函数,用来生成Promise实例。
下面代码创造了一个Promise实例。
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
// ... some code
if (/* 异步操作成功 */){
resolve(value);
} else {
reject(error);
}
});
Promise构造函数接受一个函数作为参数,该函数的两个参数分别是resolve
和reject
。它们是两个函数,由JavaScript引擎提供,不用自己部署。
resolve
函数的作用是,将Promise对象的状态从“未完成”变为“成功”(即从Pending变为Resolved),在异步操作成功时调用,并将异步操作的结果,作为参数传递出去;
reject
函数的作用是,将Promise对象的状态从“未完成”变为“失败”(即从Pending变为Rejected),在异步操作失败时调用,并将异步操作报出的错误,作为参数传递出去。
Promise实例生成以后,可以用then
方法分别指定Resolved
状态和Reject
状态的回调函数。
promise.then(function(value) {
// success
}, function(error) {
// failure
});
then
方法可以接受两个回调函数作为参数。
第一个回调函数是Promise对象的状态变为Resolved时调用,第二个回调函数是Promise对象的状态变为Reject时调用。
其中,第二个函数是可选的,不一定要提供。这两个函数都接受Promise对象传出的值作为参数。
下面是一个Promise对象的简单例子。
function timeout(ms) {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(resolve, ms, 'done');
});
}
timeout(100).then((value) => {
console.log(value);
});
上面代码中,timeout
方法返回一个Promise实例,表示一段时间以后才会发生的结果。过了指定的时间(ms
参数)以后,Promise实例的状态变为Resolved,就会触发then
方法绑定的回调函数。
Promise新建后就会立即执行。
let promise = new Promise(function(resolve, reject) {
console.log('Promise');
resolve();
});
promise.then(function() {
console.log('Resolved.');
});
console.log('Hi!');
// Promise
// Hi!
// Resolved
上面代码中,Promise新建后立即执行,所以首先输出的是“Promise”。然后,
then
方法指定的回调函数,将在当前脚本所有同步任务执行完才会执行,所以“Resolved”最后输出。
下面是异步加载图片的例子。
function loadImageAsync(url) {
return new Promise(function(resolve, reject) {
var image = new Image();
image.onload = function() {
resolve(image);
};
image.onerror = function() {
reject(new Error('Could not load image at ' + url));
};
image.src = url;
});
}
上面代码中,使用Promise包装了一个图片加载的异步操作。如果加载成功,就调用resolve
方法,否则就调用reject
方法。
下面是一个用Promise对象实现的Ajax操作的例子。
var getJSON = function(url) {
var promise = new Promise(function(resolve, reject){
var client = new XMLHttpRequest();
client.open("GET", url);
client.onreadystatechange = handler;
client.responseType = "json";
client.setRequestHeader("Accept", "application/json");
client.send();
function handler() {
if (this.readyState !== 4) {
return;
}
if (this.status === 200) {
resolve(this.response);
} else {
reject(new Error(this.statusText));
}
};
});
return promise;
};
getJSON("/posts.json").then(function(json) {
console.log('Contents: ' + json);
}, function(error) {
console.error('出错了', error);
});
上面代码中,getJSON
是对XMLHttpRequest对象的封装,用于发出一个针对JSON数据的HTTP请求,并且返回一个Promise对象。需要注意的是,在getJSON
内部,resolve
函数和reject
函数调用时,都带有参数。
如果调用resolve
函数和reject
函数时带有参数,那么它们的参数会被传递给回调函数。
reject
函数的参数通常是Error对象的实例,表示抛出的错误;resolve
函数的参数除了正常的值以外,还可能是另一个Promise实例,表示异步操作的结果有可能是一个值,也有可能是另一个异步操作,比如像下面这样。
var p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
// ...
});
var p2 = new Promise(function (resolve, reject) {
// ...
resolve(p1);
})
上面代码中,p1
和p2
都是Promise的实例,但是p2
的resolve
方法将p1
作为参数,即一个异步操作的结果是返回另一个异步操作。
注意,这时p1
的状态就会传递给p2
,也就是说,p1
的状态决定了p2
的状态。如果p1
的状态是Pending
,那么p2
的回调函数就会等待p1
的状态改变;
如果p1
的状态已经是Resolved
或者Rejected
,那么p2
的回调函数将会立刻执行。
var p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(() => reject(new Error('fail')), 3000)
})
var p2 = new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(() => resolve(p1), 1000)
})
p2
.then(result => console.log(result))
.catch(error => console.log(error))
// Error: fail
上面代码中,p1
是一个Promise,3秒之后变为rejected
。p2
的状态在1秒之后改变,resolve
方法返回的是p1
。
此时,由于p2
返回的是另一个Promise,所以后面的then
语句都变成针对后者(p1
)。又过了2秒,p1
变为rejected
,导致触发catch
方法指定的回调函数。
Promise.prototype.then()
Promise实例具有then
方法,也就是说,then
方法是定义在原型对象Promise.prototype上的。
它的作用是为Promise实例添加状态改变时的回调函数。前面说过,then
方法的第一个参数是Resolved状态的回调函数,第二个参数(可选)是Rejected状态的回调函数。
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)。因此可以采用链式写法,即then
方法后面再调用另一个then
方法。
getJSON("/posts.json").then(function(json) {
return json.post;
}).then(function(post) {
// ...
});
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以后,会将返回结果作为参数,传入第二个回调函数。
采用链式的then
,可以指定一组按照次序调用的回调函数。这时,前一个回调函数,有可能返回的还是一个Promise对象(即有异步操作),这时后一个回调函数,就会等待该Promise对象的状态发生变化,才会被调用。
getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
return getJSON(post.commentURL);
}).then(function funcA(comments) {
console.log("Resolved: ", comments);
}, function funcB(err){
console.log("Rejected: ", err);
});
上面代码中,第一个then
方法指定的回调函数,返回的是另一个Promise对象。这时,第二个then
方法指定的回调函数,就会等待这个新的Promise对象状态发生变化。如果变为Resolved,就调用funcA
,如果状态变为Rejected,就调用funcB
。
如果采用箭头函数,上面的代码可以写得更简洁。
getJSON("/post/1.json").then(
post => getJSON(post.commentURL)
).then(
comments => console.log("Resolved: ", comments),
err => console.log("Rejected: ", err)
);
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("/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);
});
上面代码中,getJSON
方法返回一个Promise对象,如果该对象状态变为Resolved
,则会调用then
方法指定的回调函数;如果异步操作抛出错误,状态就会变为Rejected
,就会调用catch
方法指定的回调函数,处理这个错误。另外,then
方法指定的回调函数,如果运行中抛出错误,也会被catch
方法捕获。
p.then((val) => console.log("fulfilled:", val))
.catch((err) => console.log("rejected:", err));
// 等同于
p.then((val) => console.log("fulfilled:", val))
.then(null, (err) => console.log("rejected:", err));
下面是一个例子。
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
throw new Error('test');
});
promise.catch(function(error) {
console.log(error);
});
// Error: test
上面代码中,promise
抛出一个错误,就被catch
方法指定的回调函数捕获。注意,上面的写法与下面两种写法是等价的。
// 写法一
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
try {
throw new Error('test');
} catch(e) {
reject(e);
}
});
promise.catch(function(error) {
console.log(error);
});
// 写法二
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
reject(new Error('test'));
});
promise.catch(function(error) {
console.log(error);
});
比较上面两种写法,可以发现reject
方法的作用,等同于抛出错误。
如果Promise状态已经变成Resolved
,再抛出错误是无效的。
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
resolve('ok');
throw new Error('test');
});
promise
.then(function(value) { console.log(value) })
.catch(function(error) { console.log(error) });
// ok
上面代码中,Promise在resolve
语句后面,再抛出错误,不会被捕获,等于没有抛出。
Promise对象的错误具有“冒泡”性质,会一直向后传递,直到被捕获为止。也就是说,错误总是会被下一个catch
语句捕获。
getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
return getJSON(post.commentURL);
}).then(function(comments) {
// some code
}).catch(function(error) {
// 处理前面三个Promise产生的错误
});
上面代码中,一共有三个Promise对象:一个由getJSON
产生,两个由then
产生。它们之中任何一个抛出的错误,都会被最后一个catch
捕获。
一般来说,不要在then
方法里面定义Reject状态的回调函数(即then
的第二个参数),总是使用catch
方法。
// bad
promise
.then(function(data) {
// success
}, function(err) {
// error
});
// good
promise
.then(function(data) { //cb
// success
})
.catch(function(err) {
// error
});
上面代码中,第二种写法要好于第一种写法,理由是第二种写法可以捕获前面then
方法执行中的错误,也更接近同步的写法(try/catch
)。因此,建议总是使用catch
方法,而不使用then
方法的第二个参数。
跟传统的try/catch
代码块不同的是,如果没有使用catch
方法指定错误处理的回调函数,Promise对象抛出的错误不会传递到外层代码,即不会有任何反应。
var someAsyncThing = function() {
return new Promise(function(resolve, reject) {
// 下面一行会报错,因为x没有声明
resolve(x + 2);
});
};
someAsyncThing().then(function() {
console.log('everything is great');
});
上面代码中,someAsyncThing
函数产生的Promise对象会报错,但是由于没有指定catch
方法,这个错误不会被捕获,也不会传递到外层代码,导致运行后没有任何输出。注意,Chrome浏览器不遵守这条规定,它会抛出错误“ReferenceError: x is not defined”。
var promise = new Promise(function(resolve, reject) {
resolve("ok");
setTimeout(function() { throw new Error('test') }, 0)
});
promise.then(function(value) { console.log(value) });
// ok
// Uncaught Error: test
上面代码中,Promise指定在下一轮“事件循环”再抛出错误,结果由于没有指定使用try...catch
语句,就冒泡到最外层,成了未捕获的错误。因为此时,Promise的函数体已经运行结束了,所以这个错误是在Promise函数体外抛出的。
Node.js有一个unhandledRejection
事件,专门监听未捕获的reject
错误。
process.on('unhandledRejection', function (err, p) {
console.error(err.stack)
});
上面代码中,unhandledRejection
事件的监听函数有两个参数,第一个是错误对象,第二个是报错的Promise实例,它可以用来了解发生错误的环境信息。。
需要注意的是,catch
方法返回的还是一个Promise对象,因此后面还可以接着调用then
方法。
var someAsyncThing = function() {
return new Promise(function(resolve, reject) {
// 下面一行会报错,因为x没有声明
resolve(x + 2);
});
};
someAsyncThing()
.catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
})
.then(function() {
console.log('carry on');
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
// carry on
上面代码运行完catch
方法指定的回调函数,会接着运行后面那个then
方法指定的回调函数。如果没有报错,则会跳过catch
方法。
Promise.resolve()
.catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
})
.then(function() {
console.log('carry on');
});
// carry on
上面的代码因为没有报错,跳过了catch
方法,直接执行后面的then
方法。此时,要是then
方法里面报错,就与前面的catch
无关了。
catch
方法之中,还能再抛出错误。
var someAsyncThing = function() {
return new Promise(function(resolve, reject) {
// 下面一行会报错,因为x没有声明
resolve(x + 2);
});
};
someAsyncThing().then(function() {
return someOtherAsyncThing();
}).catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
// 下面一行会报错,因为y没有声明
y + 2;
}).then(function() {
console.log('carry on');
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
上面代码中,catch
方法抛出一个错误,因为后面没有别的catch
方法了,导致这个错误不会被捕获,也不会传递到外层。如果改写一下,结果就不一样了。
someAsyncThing().then(function() {
return someOtherAsyncThing();
}).catch(function(error) {
console.log('oh no', error);
// 下面一行会报错,因为y没有声明
y + 2;
}).catch(function(error) {
console.log('carry on', error);
});
// oh no [ReferenceError: x is not defined]
// carry on [ReferenceError: y is not defined]
上面代码中,第二个catch
方法用来捕获,前一个catch
方法抛出的错误。
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]);
上面代码中,Promise.all
方法接受一个数组作为参数,p1
、p2
、p3
都是Promise对象的实例,如果不是,就会先调用下面讲到的Promise.resolve
方法,将参数转为Promise实例,再进一步处理。(Promise.all
方法的参数可以不是数组,但必须具有Iterator接口,且返回的每个成员都是Promise实例。)
p
的状态由p1
、p2
、p3
决定,分成两种情况。
(1)只有p1
、p2
、p3
的状态都变成fulfilled
,p
的状态才会变成fulfilled
,此时p1
、p2
、p3
的返回值组成一个数组,传递给p
的回调函数。
(2)只要p1
、p2
、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。
下面是一个具体的例子。
// 生成一个Promise对象的数组
var promises = [2, 3, 5, 7, 11, 13].map(function (id) {
return getJSON("/post/" + id + ".json");
});
Promise.all(promises).then(function (posts) {
// ...
}).catch(function(reason){
// ...
});
上面代码中,promises
是包含6个Promise实例的数组,只有这6个实例的状态都变成fulfilled
,或者其中有一个变为rejected
,才会调用Promise.all
方法后面的回调函数。
下面是另一个例子。
const databasePromise = connectDatabase();
const booksPromise = databaseProimse
.then(findAllBooks);
const userPromise = databasePromise
.then(getCurrentUser);
Promise.all([
booksPromise,
userPromise
])
.then(([books, user]) => pickTopRecommentations(books, user));
上面代码中,booksPromise
和userPromise
是两个异步操作,只有等到它们的结果都返回了,才会触发pickTopRecommentations
这个回调函数。
Promise.race()
Promise.race
方法同样是将多个Promise实例,包装成一个新的Promise实例。
var p = Promise.race([p1,p2,p3]);
上面代码中,只要p1
、p2
、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.race
方法的参数与Promise.all
方法一样,如果不是Promise实例,就会先调用下面讲到的Promise.resolve
方法,将参数转为Promise实例,再进一步处理。
下面是一个例子,如果指定时间内没有获得结果,就将Promise的状态变为reject
,否则变为resolve
。
var p = Promise.race([
fetch('/resource-that-may-take-a-while'),
new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(() => reject(new Error('request timeout')), 5000)
})
])
p.then(response => console.log(response))
p.catch(error => console.log(error))
上面代码中,如果5秒之内fetch
方法无法返回结果,变量p
的状态就会变为rejected
,从而触发catch
方法指定的回调函数。
Promise.resolve()
有时需要将现有对象转为Promise对象,Promise.resolve
方法就起到这个作用。
var jsPromise = Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'));
上面代码将jQuery生成的deferred
对象,转为一个新的Promise对象。
Promise.resolve
等价于下面的写法。
Promise.resolve('foo')
// 等价于
new Promise(resolve => resolve('foo'))
Promise.resolve
方法的参数分成四种情况。
(1)参数是一个Promise实例
如果参数是Promise实例,那么Promise.resolve
将不做任何修改、原封不动地返回这个实例。
(2)参数是一个thenable
对象
thenable
对象指的是具有then
方法的对象,比如下面这个对象。
let thenable = {
then: function(resolve, reject) {
resolve(42);
}
};
Promise.resolve
方法会将这个对象转为Promise对象,然后就立即执行thenable
对象的then
方法。
let thenable = {
then: function(resolve, reject) {
resolve(42);
}
};
let p1 = Promise.resolve(thenable);
p1.then(function(value) {
console.log(value); // 42
});
上面代码中,thenable
对象的then
方法执行后,对象p1
的状态就变为resolved
,从而立即执行最后那个then
方法指定的回调函数,输出42。
(3)参数不是具有then
方法的对象,或根本就不是对象
如果参数是一个原始值,或者是一个不具有then
方法的对象,则Promise.resolve
方法返回一个新的Promise对象,状态为Resolved
。
var p = Promise.resolve('Hello');
p.then(function (s){
console.log(s)
});
// Hello
上面代码生成一个新的Promise对象的实例p
。由于字符串Hello
不属于异步操作(判断方法是它不是具有then方法的对象),返回Promise实例的状态从一生成就是Resolved
,所以回调函数会立即执行。Promise.resolve
方法的参数,会同时传给回调函数。
(4)不带有任何参数
Promise.resolve
方法允许调用时不带参数,直接返回一个Resolved
状态的Promise对象。
所以,如果希望得到一个Promise对象,比较方便的方法就是直接调用Promise.resolve
方法。
var p = Promise.resolve();
p.then(function () {
// ...
});
上面代码的变量p
就是一个Promise对象。
需要注意的是,立即resolve
的Promise对象,是在本轮“事件循环”(event loop)的结束时,而不是在下一轮“事件循环”的开始时。
setTimeout(function () {
console.log('three');
}, 0);
Promise.resolve().then(function () {
console.log('two');
});
console.log('one');
// one
// two
// three
上面代码中,setTimeout(fn, 0)
在下一轮“事件循环”开始时执行,Promise.resolve()
在本轮“事件循环”结束时执行,console.log(’one‘)
则是立即执行,因此最先输出。
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
。它的参数用法与Promise.resolve
方法完全一致。
var p = Promise.reject('出错了');
// 等同于
var p = new Promise((resolve, reject) => reject('出错了'))
p.then(null, function (s){
console.log(s)
});
// 出错了
上面代码生成一个Promise对象的实例p
,状态为rejected
,回调函数会立即执行。
两个有用的附加方法
ES6的Promise API提供的方法不是很多,有些有用的方法可以自己部署。下面介绍如何部署两个不在ES6之中、但很有用的方法。
done()
Promise对象的回调链,不管以then
方法或catch
方法结尾,要是最后一个方法抛出错误,都有可能无法捕捉到(因为Promise内部的错误不会冒泡到全局)。因此,我们可以提供一个done
方法,总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(r1)
.then(f2)
.done();
它的实现代码相当简单。
Promise.prototype.done = function (onFulfilled, onRejected) {
this.then(onFulfilled, onRejected)
.catch(function (reason) {
// 抛出一个全局错误
setTimeout(() => { throw reason }, 0);
});
};
从上面代码可见,done
方法的使用,可以像then
方法那样用,提供Fulfilled
和Rejected
状态的回调函数,也可以不提供任何参数。但不管怎样,done
都会捕捉到任何可能出现的错误,并向全局抛出。
finally()
finally
方法用于指定不管Promise对象最后状态如何,都会执行的操作。它与done
方法的最大区别,它接受一个普通的回调函数作为参数,该函数不管怎样都必须执行。
下面是一个例子,服务器使用Promise处理请求,然后使用finally
方法关掉服务器。
server.listen(0)
.then(function () {
// run test
})
.finally(server.stop);
它的实现也很简单。
Promise.prototype.finally = function (callback) {
let P = this.constructor;
return this.then(
value => P.resolve(callback()).then(() => value),
reason => P.resolve(callback()).then(() => { throw reason })
);
};
上面代码中,不管前面的Promise是fulfilled
还是rejected
,都会执行回调函数callback
。
应用
加载图片
我们可以将图片的加载写成一个Promise
,一旦加载完成,Promise
的状态就发生变化。
const preloadImage = function (path) {
return new Promise(function (resolve, reject) {
var image = new Image();
image.onload = resolve;
image.onerror = reject;
image.src = path;
});
};
Generator函数与Promise的结合
使用Generator函数管理流程,遇到异步操作的时候,通常返回一个Promise
对象。
function getFoo () {
return new Promise(function (resolve, reject){
resolve('foo');
});
}
var g = function* () {
try {
var foo = yield getFoo();
console.log(foo);
} catch (e) {
console.log(e);
}
};
function run (generator) {
var it = generator();
function go(result) {
if (result.done) return result.value;
return result.value.then(function (value) {
return go(it.next(value));
}, function (error) {
return go(it.throw(error));
});
}
go(it.next());
}
run(g);
上面代码的Generator函数g
之中,有一个异步操作getFoo
,它返回的就是一个Promise
对象。函数run
用来处理这个Promise
对象,并调用下一个next
方法。