Promise 实现原理-电脑学习网

文章目录

- 一、Promise 介绍
- 二、promise 源码实现

一、Promise 介绍

定义

Promise 是异步编程的一种解决方法，比传统的回调函数和事件更合理；它是由社区提出和实现经由 ES6 将其写进语言标准，并在原生提供了 Promise 对象；
Promise 可以理解是一个容器，里面保存着某个将来才会结束的事件（异步操作）的结果；从语法上说，Promise 是一个对象通过它可以获取异步操作的消息；Promise 提供了统一的 API ，各种异步操作都可以用同样的方法进行处理。

特点

Promise 对象代表一个异步操作，对象的状态不受外界影响，有三种状态，pending（进行中）、fulfilled（已成功）、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；
一旦状态改变就不会再变，Promise 对象的状态改变，只有两种可能：从 pending 变为 fulfilled，从 pending 变为 rejected；如果改变已经发生了，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：如果你错过了它，再去监听是得不到结果的；
构造函数 Promise 必须接收一个函数（handle）作为参数，函数又包含 resolve 和 reject ；
then 、catch 支持链式调用；

缺点

Promise 无法取消：一旦新建就会执行，无法中途取消；
如果不设置回调函数，Promise 内部抛出的错误不会反应到外部；
当处于 pendding 状态时，无法知道目前进展到哪一个阶段；

场景

有效的解决 js 异步回调地狱问题；
将业务逻辑与数据处理分隔开使代码更优雅，方便阅读，更有利于代码维护；

基本用法

let p = new Promise(function(resolve,reject){
	setTimeout(function(){
		resolve('成功！');
	},10)
}).then(res=>{
	console.log('成功！')
})

二、promise 源码实现

  // 定义三种状态
  const REJECTED = 'REJECTED';
  const FULFILLED = 'FULFILLED';
  const PENDING = 'PENDING';
  //判断一个变量是否是 Promise 的函数：1. 是否是对象并且不是 null 2. 是否有 then 属性并且 then 是一个方法
  function isPromise(val) {
    if (typeof val === 'object' && val !== null || typeof val === 'function') {
      return typeof val.then === 'function';
    }
    return false;
  }
  //处理 x 的值，如果是普通值直接返回，如果是 promise 则返回 x.then 执行的结果
  const resolvePromise = (promise2, x) => {
    const { resolve, reject } = promise2;
    // 如果 new 出来的 Promise2 和 x 是同一个，直接报错
    if (promise2 === x) return reject(new TypeError('Chaining cycle detected for promise #<Promise>'));
    // 先判断是不是对象或者函数
    if (typeof x === 'object' && x !== null || typeof x === 'function') {
      // 调用了成功就不能失败，调用的失败就不能成功。不能多次调用成功或者失败
      let called; 
      try {
      	// 内部可能抛出错误
        const then = x.then; 
        // 如果 x.then 不是函数就说明是一个普通值，直接返回 x 
        if (typeof then !== 'function') {
        	resolve(x); 
        } else {
          // 利用.call将this指向 x, 防止x.then()报错
          then.call(x, (res) => {
            if (called) return;
            called = true;
            // res 可能是一个 promise ，递归调用resolvePromise，直到解析出的值是普通值
            resolvePromise(promise2, res);
          }, (err) => {
            if (called) return;
            called = true;
            // 直接调用 promise的 reject 作为失败的结果，并向下传递
            reject(err); 
          });
        }
      } catch(err) {
        if (called) return;
        called = true;
        reject(err);
      }
    } else {
      resolve(x);
    }
  };
  //promise 类
  class Promise {
    constructor(executor) {
      this.status = PENDING; // Promise 的状态
      this.value = undefined; // 成功后的值
      this.reason = undefined; // 失败后的值
      this.onResolvedCallbacks = []; // 成功回调函数集合
      this.onRejectedCallbacks = []; // 失败回调函数集合
      // Promise 内部提供的 resolve 方法，让 Promise 的状态变成成功态，并让成功回调执行
      const resolve = (value) => {
        //如果value是Promise则返回value.then的执行结果
        if (value instanceof Promise) {
          return value.then(resolve, reject);
        }
        if (this.status === PENDING) {
          this.status = FULFILLED;
          this.value = value;
          this.onResolvedCallbacks.forEach(fn => fn());
        }
      };
      // Promise 内部提供的 reject，让 Promise 的状态变成失败态，并让失败回调执行
      const reject = reason => {
        if (this.status === PENDING) {
          this.status = REJECTED;
          this.reason = reason;
          this.onRejectedCallbacks.forEach(fn => fn());
        }
      };
      // try + catch 只能捕获同步异常
      try {
        //执行入参函数
        executor(resolve, reject);
      } catch(err) {
        reject(err);
      }
    }
    then(onFulfilled, onRejected) {
      // 比如.then().then().then(() => {}); 这种调用，对可选参数的处理，透传
      onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : val => val;
      // 判断onRejected是否存在或者是否是函数，如果不是函数或者不存在，我们让它等于一个函数，并且在函数内继续将err向下抛出
      onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : err => { throw err };
      const promise2 = new Promise((resolve, reject) => { 
        // 同步：成功
        if(this.status === FULFILLED) {
          setTimeout(() => {
            promise2.resolve = resolve;
            promise2.reject = reject;
            try {
              const x = onFulfilled(this.value);
              resolvePromise(promise2, x);
            } catch (err) {
              reject(err);
            }
          }, 0);
        }
        // 同步：失败
        if (this.status === REJECTED) {
          setTimeout(() => {
            promise2.resolve = resolve;
            promise2.reject = reject;
            try {
              const x = onRejected(this.reason);
              resolvePromise(promise2, x);
            } catch (err) {
              reject(err);
            }
          }, 0);
        }
        // 异步
        if (this.status === PENDING) { 
          this.onResolvedCallbacks.push(() => {
            setTimeout(() => { // 这里需要加上，不加上跑测试跑不通
              promise2.resolve = resolve;
              promise2.reject = reject;
              try {
                const x = onFulfilled(this.value);
                resolvePromise(promise2, x);
              } catch (err) {
                reject(err);
              }
            });
          });
          this.onRejectedCallbacks.push(() => {
            setTimeout(() => {
              promise2.resolve = resolve;
              promise2.reject = reject;
              try {
                const x = onRejected(this.reason);
                resolvePromise(promise2, x);
              } catch (err) {
                reject(err);
              }
            });
          });
        }
      });
      return promise2;
    }
    // Promise 中的 catch 指代的就是 then 没有成功回调的一个别名而已
    catch(errCallback) {
      return this.then(null, errCallback);
    }
  }
  // 无论如何都会执行，把上一个 then 的结果向下传递，如果 finally 中返回了一个 Promise 会等待这个 Promise 执行完成后继续执行
  Promise.prototype.finally = function(callback) {
    return this.then(val => {
      return Promise.resolve(callback()).then(() => val);
    }, (err) => {
      return Promise.resolve(callback()).then(() => { throw err; });
    });
  };
  // npm install promises-aplus-tests -g
  // promises-aplus-tests promise.js
  // 测试自己写的 Promise 是否符合规范的包
  Promise.deferred = () => {
    const dfd = {};
    dfd.promise = new Promise((resolve, reject) => {
      dfd.resolve = resolve;
      dfd.reject = reject;
    });
    return dfd;
  };
  //Promise.resolve 他会等待里面的 Promise 执行成功
  Promise.resolve = val => {
    return new Promise((resolve) => {
      resolve(val);
    });
  };
  //Promise.reject 不会等待参数中的 Promise 执行完毕
  Promise.reject = () => {
    return new Promise((_, reject) => {
      reject(val);
    });
  };
  //all 方法表示等待所有的 Promise 全部成功后才会执行回调，如果有一个 Promise 失败则 Promise 就失败了
  Promise.all = promises => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      //存放结果
      const res = [];
      //计数，当count 等于 length的时候就resolve
      let count = 0;
      const resolveRes = (index, data) => {
      	//将执行结果缓存在res中
        res[index] = data;
        //所有子项执行完毕之后，执行resolve 抛出所有的执行结果
        if (++count === promises.length) {
          resolve(res);
        }
      };
      //循环遍历每一个参数的每一项
      for(let i = 0; i < promises.length; i++) {
        const current = promises[i];
        //如果当前项是Promise，则返回 then 的结果
        if (isPromise(current)) {
          current.then((data) => {
            resolveRes(i, data);
          }, (err) => {
            reject(err);
          });
        } else {
          resolveRes(i, current);
        }
      }
    });
  }
  //race谁是第一个完成的，就用他的结果，如果是失败这个 Promise 就失败，如果第一个是成功就是成功
  Promise.race = (promises) => {
    return new Promise((resolve, reject) => {
      for(let i = 0; i < promises.length; i++) {
        let current = promises[i];
        //如果是一个 promise 继续执行 then
        if (isPromise(current)) {
          current.then(resolve, reject);
        } else {
          //是普通值则直接 resolve 返回，并终止循环
          resolve(current);
          break;
        }
      }
    });
  }
  // 专门给 node 的 api 做的 promisify 方法，如 fs.readFile
  Promise.promisify = fn => {
    return (...arg) => {
      return new Promise((resolve, reject) => {
        fn(...arg, (err, data) => {
          if (err) reject(err);
          resolve(data);
        });
      });
    }
  };
  module.exports = Promise;

1、Promise 有三个状态：pending、fulfilled，rejected；pending 代表等待状态，也是初始状态；fulfilld 代表成功态；rejected 代表失败态；
2、Promise 构造函数内部提供两个方法： resolve 方法，如果 value 是 Promise 则返回 value.then 的返回值；如果不是 Promise ，修改状态为 fulfilled 并执行成功回调函数；reject 方法修改状态为 rejected 并执行失败回调函数；状态一旦修改不可逆；
3、每一个 Promise 都有一个 then 方法，Promise 的 then 方法返回一个 Promise ，这就决定了 then 方法的链式调用：

then 方法如果返回一个普通值则直接将这个值传递给下一个 then；
then 方法如果返回一个 Promise 对象，则将 Promise 对象执行结果返回并传递给下一个 then；
resolvePromise 方法主要是处理 x 的值，如果是普通值直接返回，如果是 Promise 则返回 x.then 执行的结果；

4、Promise.prototype.then 方法，接收两个参数，第一个是 resolve （成功）回调，第二个是 reject （失败）回调；then 源码针对不同的状态进行处理：同步（成功、失败）、异步（pending）操作；

同步：直接借助 setTimeout 来执行相关成功、失败的回调函数；
异步：也是借助 setTimeout 来执行相关成功、失败的回调函数，但是它不是立即执行的，而是将这些回调函数分别存储在 onResolvedCallbacks、onRejectedCallbacks 数组中进行订阅，在需要的时候执行；

5、Promise.prototype.catch 方法：和 then 的 reject 回调是一样的，支持链式调用；
6、Promise.prototype.finally 方法：就是一个 then 方法，返回 Promise.resolve 回调，作用是把上一个 then 的结果向下传递；
7、Promise.resolve、Promise.reject 方法：返回一个新的 Promise，新 Promise 中返回 Promise 里面静态的 resolve 和 reject 方法；
8、Promise.all 方法：

只有所有的 Promise 都成功了，才会执行 resolve 并返回是所有成功的返回值数组，状态为成功状态；
如果有一个 Promise 失败了，则会直接执行 reject 返回失败的返回值，状态为失败状态；
有多个 Promise 失败，则返回第一个失败的返回值；

9、Promise.race 方法：

谁第一个完成就返回谁的结果，如果第一个是失败这个 Promise 就失败，如果第一个是成功就是成功；

还有两个方法我们基本用不到，这里就不介绍了。

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