ES6-Promise深入解析和源码实现

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promise深入解析

前置知识

学习promise之前,我们可以先学习一些基础知识,方面后面在学习promise使用和实现的时候能更快的理解

函数

  • 函数:通过()去调用的方法
  • 构造函数:通过new 去调用的函数称为构造函数,默认函数名首字母大写
  • 实例对象:通过new操作符实例化出来的对象
  • 函数对象:将函数当作对象使用,往函数上增加属性和方法(此时称为函数对象)

回调函数

  1. 同步回调

    代码立即执行,只有完全执行完了才结束,相关代码不会放入回调队列中

    例子:数组遍历相关回调、promise中的excutor函数

  2. 异步回调

    代码不会立即执行,会放入回调队列中,等待将来某个时刻触发后执行

    例子:定时器回调、ajax接口请求回调、promise成功失败的回调

常见的内置错误

  1. 错误类型

    • Error:所有错误的父类型
    • ReferenceError:引用的变量不存在
    • TypeError:数据类型不正确的错误
    • RangeError:数据值不在其所循序的范围内
    • SyntaxError:语法错误
  2. 错误处理

    • 捕获错误:try......catch
      try{
      }catch{
      }
      
    • 抛出错误:throw error
      throw new Error()
      
  3. 错误对象 (通过new 实例化出来的对象)

    • message:错误相关信息
    • stack:函数调用栈记录信息

promise理解与使用

一般对于一个技术点我们可以从WWH3个方面来进行了解(是什么、为什么、怎么用)

promise是什么

  1. 抽象化表达:promise是异步编程中的一种新实现,
  2. 具体化表达:
    • 从语法层面上来说promise本质上是一个构造函数,
    • 从功能上来说promise对象是用来封装一个异步操作,并可以从中获取到异步操作的结果

promise通过状态的改变来判定异步回调执行

为什么使用promise

// 成功的回调函数
function successCallback(result){
    console.log('时间执行成功')
}
// 失败的回调函数
function failCallback(result){
    console.log('时间执行成功')
}
// 使用纯回调函数
createAsync(doing,successCallback,failCallback)

// 使用promise回调
const promise = createAudioAsync()
promise.then(successCallback,failCallback)
  1. 指定回调函数的方式可以更加灵活
    • 纯回调:必须先定义回调函数后才能启动异步任务
    • promise:启动异步任务-->返回promise对象-->给promise对象上绑定对应的回调函数
  2. 支持链式调用,可以更好的解决回调地狱的问题,像写同步回调那样去写异步代码
  3. 通过generrator和promise封装的语法糖async/await是一个更好的解决回调地狱的方法

如何使用promise

promise API说明

  1. promise构造函数:promise(excutor){}

    • excutor:同步执行(resolve,reject)=>{}
    • resolve函数:内部定义成功时我们调用的函数 value=>{]
    • reject函数:内部定义失败是我们调用的函数 reason=>{}
    • 说明:excutor会在Promise内部立即同步回调,异步操作在执行器中执行
  2. promise.prototype.then方法:(onResolved,onRejected) =>{}

    • onResolved:成功的回调函数 (value)=>{}
    • onRejected:失败的回调函数 (reason)=>{}
    • 说明:指定用于得到成功value的成功回调和用于得到失败reason的失败回调返回一个新的promise
  3. promise.prototype.catch方法:(onRejected) =>{}

    • onRejected:失败的回调函数 (reason)=>{}
    • 说明:then()的语法糖,相当于 then(undifined,onRejected)=>{}
  4. promise.resolve方法:(value)=>{}

    • value:成功的数据或Promise对象
    • 说明:返回一个成功/失败的promise对象
  5. promise.reject方法:(reason)=>{}

    • reason:失败的数据或Promise对象
    • 说明:返回一个失败的promise对象
  6. promise.all方法:(promise)=>{}

    • promise:包含n个的promise的数组
    • 说明:返回一个新的promise,只有所有的promise都成功才成功,只要有一个失败了就直接失败
  7. promise.race方法:(promise)=>{}

    • promise:包含n个的promise的数组
    • 说明:返回一个新的promise,第一个完成的promise的结果状态就是最终的结果状态

promiseAPI使用以及思考

  1. 如何改变promise的状态?

    • resolve(value):如果当前是pendding就会变成resolved
    • reject(reason):如果当前是pengdding就会变成rejected
    • 抛出异常:如果当前是pendding就会变成rejected
  2. 一个promise指定多个成功/失败的回调函数都会调用么?

    当promise改变为对应状态时都会调用

    const p = new Promise((resolve,reject)=>{
        resolve(1)
    })
    p.then(
        value=>{console.log(value)},
        reason=>{}
    )
    p.then(
        value=>{console.log('value',value)},
        reason=>{}
    ) // 打印出  1  value1
    
  3. 改变promise状态和指定回调函数谁先谁后

    • 都有可能,正常情况下时先指定回调函数再改变状态,但是也可以先改状态再指定回调

    • 如何先改变状态再指定回调?

      • 执行器中直接调用resolve(),reject()
      • 延迟更长时间再调用then()
    • 什么时候才能得到数据?

      • 如果先指定的回调,当状态发生改变时,回调函数就会调用,得到数据
      • 如果先改变的状态,当指定回调时,回调函数就会调用,得到数据
  4. promise.then()返回的新promise的结果状态由什么决定?

    • 简单表达:由then()指定的回调函数执行的结果决定
    • 详细表达:
      • 如果抛出异常,新promise变为rejected,reason为抛出异常
      • 如果返回的时非promise的任意值,新promise变为resolved,value为返回的值
      • 如果返回的是另一个promise,此promise的结果就会成为新promise的结果
    const p = new Promise((resolve,reject)=>{
        resolve(1)
    })
    p.then( // 这里promise的状态是由定义的promise返回的结果决定 
        value=>{console.log(value)},
        reason=>{}
    ).then( // 这里promise的状态是由上一个promise返回的状态决定的,值是通过return来获得
        value=>{console.log('value',value)},
        reason=>{}
    ) 
    
  5. promise如何串联多个操作任务

    • promise的then()返回一个新的promise,可以开启then()的链式调用
    • 通过then的链式调用串联多个同步/异步任务
    new Promise((resolve,reject)=>{
        setTimeout(()=>{
            console.log('执行任务1(异步)')
            resolve(1)
        },1000)
    }).then(
        value=>{
            console.log('任务1结果',value)
            console.log('执行任务2(同步)')
            return  2
        },
        reason=>{}
    ).then(
        value=>{
            console.log('任务2结果',value)
            return new Promise((resolve,reject)=>{
                setTimeout(()=>{
                    console.log('执行任务3(异步)')
                    resolve(3)
                },1000)
            })
            
        },
        reason=>{}
    ).then(
        value=>{
            console.log('任务3结果',value)
        },
        reason=>{}
    )
    
  6. promise异常传递?

    • 当使用promise的then链式调用时,可以在最后指定失败的回调
    • 前面任何操作出了异常,都会传递到最后失败的回调中进行处理
    new Promise((resolve,reject)=>{
        reject(1)
    }).then(
        value=>{
            console.log('任务1结果',value)
            console.log('执行任务2(同步)')
            return  2
        },
        // reason=>{throw reason}
    ).then(
        value=>{
            console.log('任务2结果',value)
            return 3
        },
         // reason=>{throw reason}
    ).then(
        value=>{
            console.log('任务3结果',value)
        },
         // reason=>{throw reason}
    ).catch(reason=>{
        console.log('错误处理',reason)
    })
    
  7. 中断promise链

    • 使用promise的then链式调用时,如何在中间中断链式调用
    • 办法:在回调函数中返回一个pendding状态的promise
    new Promise((resolve,reject)=>{
        reject(1)
    }).then(
        value=>{
            console.log('任务1结果',value)
            console.log('执行任务2(同步)')
            return  2
        },
        reason=>{throw reason}
    ).catch(
        reason=>{
            console.log('任务2结果',reason)
            new Promise(()=>{}) //  中断promise链
        }
    ).then(
        value=>{
            console.log('不执行',value)
        }
    )
    

promise实现

定义整体结构

/* 
    自定义Promise函数模块:IIFE(es5)
 */
 // 实例对象上的方法,定义在原型prototype上,
 // 构造函数方法定义到函数对象属性上
(function(window){
     /*  Promise构造函数
         excutor:执行器是同步执行 */
    function Promise(excutor){}
    
    /*  Promise原型对象的then()
        指定成功和失败的回调函数
        返回一个新的promise对象 */
    Promise.prototype.then = function(onResolved, onRejected){}
    
    /* Promise原型对象的catch()
        指定失败的回调函数
        返回一个新的promise对象 */
    Promise.prototype.catch = function(onRejected){}
    
    /* Promise对象的resolve()
        返回一个指定结果的成功的函数 */
    Promise.resolve = function(value){}
    
    /* Promise对象的reject()
        饭hi一个指定reason的失败的promise*/
    Promise.reject = function(reason){}
    
    /*  Promise对象的all()
        返回一个promise,只有当所有promise都成功时才成功,否则只要有一个失败的就失败 */
    Promise.all = function(promises){}
    
    /* Promise对象的race()
        返回一个promise,其结果由第一个完成的promise决定*/
    Promise.race = function(promises){}
    
    // 向外暴露Promise函数
    window.Promise = Promise
 })(window)

promise构造函数的实现

/*  Promise构造函数
    excutor:执行器是同步执行 */
function Promise(excutor){
    this.status = 'pending' // 给promise对象指定status属性,初始值为pending,有3种状态值
    this.data = undefined   // 给promise对象指定一个用于存储结果数据的属性
    this.callbacks = []     // 给promise对象指定一个用于存储异步回调函数的数组,每个元素的结构 :{ onResolved(){},onRejected(){}}
    const self = this       // 缓存当前promise构造函数的this指向

    // 用于改变promise状态的函数
    function resolve(value){
        if(self.status != 'pending') return  // 如果当前状态不是pending,直接结束
        self.status = 'resolved'             // 将状态改为resolved
        self.data = value                    // 保存value数据
        
        if(self.callbacks.length > 0){       // 如果有待执行callback函数,立即异步执行回调函数
            setTimeout(()=>{
                self.callbacks.forEach(callbacksObj => {
                    callbacksObj.onResolved(value)
                })
            });
        }
    }

    function reject(reason){
        if(self.status != 'pending') return
        self.status = 'rejected'
        self.data = reason
        
         if(self.callbacks.length > 0){
             setTimeout(()=>{
                self.callbacks.forEach(callbacksObj => {
                     callbacksObj.onRejected(reason)
                 })
             });
         }
    }
    
    // 立即同步执行excutor
    try{  // 执行器执行过程中可能会抛出错误,需要通过try catch进行错误捕获处理
        excutor(resolve,reject)
    }catch (error){
        reject(error)
    }
}

/* Promise原型对象的then()
    指定成功和失败的回调函数
    返回一个新的promise对象*/
Promise.prototype.then = function(onResolved, onRejected){
    //  往异步回调数组中push对应的异步操作回调
    this.callbacks.push({
        onResolved,
        onRejected
    })
}

promise.then()/catch()的实现

Promise.prototype.then = function(onResolved, onRejected){
    // 指定默认的成功回调(实现值穿透)
    onResolved = typeof onResolved ==='function'?onResolved:value =>value
    // 指定默认的失败回调(实现错误、异常穿透)
    onRejected = typeof onRejected ==='function'?onRejected:reason =>{throw reason}
    
    const self = this
    
    function handle(callback,) {
        /*  1.如果抛出异常,return 的promise就会失败,reason就是error
            2.如果回调函数返回不是promise,return的promise就会成功,value就是返回的值
            3.如果回调函数返回时promise,return的promise结果就是这个promise*/
        try{
            const result = callback(self.data)  // 获取到当前异步回调执行后的结果
            if(result instanceof Promise){      // 返回结果是promise的实例,通过then调用去指定对应的回调函数
                // result.then(
                //     value=>resolve(value),
                //     reason => reject(reason)
                // )
                // 简洁写法 
                result.then(resolve, reject)
            }else{ 
                resolve(result)                 // 返回结果是值,直接调用成功的回调
            }
        } catch(error){     
            reject(error)                       // 返回结果出现错误,调用失败的回调
        }
    }
    // 返回一个新的promise对象
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        if(self.status === PENDING){           //  当前状态是pending状态,将回调函数保存起来
            this.callbacks.push({
                onResolved (){
                    handle(onResolved)
                },
                onRejected (){
                    handle(onRejected)
                }
            })
        } else if (self.status === RESOLVED){ //  当前状态是Resolved状态,延迟调用成功回调
            setTimeout(()=>{
                handle(onResolved)
            })
        }else {                               //  当前状态是Rejected状态,延迟调用失败回调
            setTimeout(()=>{
                handle(onRejected)
            })
        }
    })
}

Promise.prototype.catch = function(onRejected){
    return this.then(undefined,onRejected )
}

promise.resolve/reject()的实现

Promise.resolve = function(value){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        if(vale instanceof Promise){
            value.then(resolve,reject)
        }else{                         
            resolve(value)            // value 不是promise, promise变为成功,数据是value
        }
    })
}

/* Promise对象的reject()
    返回一个指定reason的失败的promise*/
Promise.reject = function(reason){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        reject(reason)
    })
}

promise.all/race()的实现

/* Promise对象的all()
    返回一个promise,只有当所有promise都成功时才成功,否则只要有一个失败的就失败 */
Promise.all = function(promises){
    let list = new Array(promises.length)     // 用来保存所有成功的value
    let num = 0                               // 用来保存成功promise的数量
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        promises.forEach((p,index)=>{         // 遍历获取每个promise的结果
            p.then(
                value=>{
                    num ++
                    list[index] = value
                    if(num === promises.length){
                        resolve(list)
                    }
                },
                reason={                      // 只要有一个失败了,return的promise就失败
                    reject(reason)
                }
            )
        })
    })
}

/*Promise对象的race()
    返回一个promise,其结果由第一个完成的promise决定*/
Promise.race = function(promises){
    return new Promise((resolve,reject)=>{
        promises.forEach((p,index)=>{        // 遍历获取每个promise的结果
            p.then(
                value=>{                    // 一旦有成功了,将return变为成功
                    resolve(value)
                },
                reason={                    // 一旦有失败了,将return变为失败
                    reject(reason)
                }
            )
        })
    })
}

class版本的promise

  1. 把函数体内的执行部分放到constructor
  2. 原型上的方法变成类里的实例方法
  3. 函数的属性方法变成类里的静态类方法