从简入深 深入了解Promise

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一、Promise的理解与运用

Promise是什么

当我们谈到,或者看到别人提及Promise的时候,什么回调函数、异步编程、流程控制这样的术语冒了出来,还有,取了个Promise这样的名字,究竟是何含义。首先通通都别在意,没那么复杂。

Promise说得通俗一点就是一种写代码的方式,并且是用来写JavaScript编程中的异步代码的。

基本用法

首先要认清最基本的用法。一般学习Promise看到的第一段代码是这样:

let p = new Promise((resolve, reject) => {
  // 做一些事情
  // 然后在某些条件下resolve,或者reject
  if (/* 条件随便写^_^ */) {
    resolve()
  } else {
    reject()
  }
})

p.then(() => {
    // 如果p的状态被resolve了,就进入这里
}, () => {
    // 如果p的状态被reject
})

解释一下

第一段调用了Promise构造函数,第二段是调用了promise实例的.then方法

  1. 构造实例
  • 构造函数接受一个函数作为参数

  • 调用构造函数得到实例p的同时,作为参数的函数会立即执行

  • 参数函数接受两个回调函数参数resolve和reject

  • 在参数函数被执行的过程中,如果在其内部调用resolve,会将p的状态变成fulfilled,或者调用reject,会将p的状态变成rejected

  • 调用.then

  • 调用.then可以为实例p注册两种状态回调函数

  • 当实例p的状态为fulfilled,会触发第一个函数执行

  • 当实例p的状态为rejected,则触发第二个函数执行

总结

上面这样构造promise实例,然后调用.then.then.then的编写代码方式,就是promise。

其基本模式是:

  • 将异步过程转化成promise对象
  • 对象有3种状态
  • 通过.then注册状态的回调
  • 已完成的状态能触发回调

采用这种方式来处理编程中的异步任务,就是在使用promise了。

所以promise就是一种异步编程模式。

二、promise有什么用

从JavaScript中的异步任务说起

典型的异步任务,是一个setTimeout调用

setTimeout(() => {
  // 爱干啥干啥
}, 1000)

通常用JS写异步任务的时候,会分成两个部分:主过程和后续过程,在主过程执行成功后,触发后续过程执行。比如,在实际编程中经常需要使用AJAX向服务器请求数据,成功获取到数据后,才开始处理数据。于是代码分成获取数据部分和处理数据部分,像下面这样:

getData((data) => {
  // 处理data
})

上面这两个处理异步任务的编程方式都是采用的回调函数的形式。

那么既然有回调函数这种方式,为什么还需要promise?

当然是因为回调函数这种方式不好了,否则谁吃饱了没事干非要整个promise出来!

也许有人说,觉得回调函数的方式没什么不好啊,我也不想否认,就像有人用习惯了windows操作系统,你说windows垃圾,改用Linux吧,其实用者开心,用得舒服就好啊。然而系统是自己用的,代码却是写给别人看的。

回调哪里不好了?

现在假设有多个异步任务,且任务间有依赖关系(一个任务需要拿到另一个任务成功后的结果才能开始执行)的时候,回调的方式写出来的代码就会像下面这样:

getData1(data1 => {
  getData2(data1, data2 => {
    getData3(data2, data3 => {
      getData4(data3, data4 => {
        getData5(data4, data5 => {
          // 终于取到data5了
        })
      })
    })
  })
})

这种代码被称为回调地狱或者回调金字塔

假设上面的任务,想要换一下执行顺序,代码修改起来,就比较麻烦了。如果内容复杂,阅读代码的时候跳来跳去,也让人头大。

如果用promise改写一下:

// 先把getData们都转成返回promise对象的函数

// 然后
getData1()
.then(getData2)
.then(getData3)
.then(getData4)
.then(getData5)
.then(data => {
  // 取到最终data了
})

这样的代码,是线性的,符合人的阅读习惯,代码表示的流程清晰,便于阅读

异步任务并行

有了多个异步任务后,下面假设想要多个异步任务并行执行,获取执行成功后,才处理结果。用回调方式来写,可采用下面的办法:

let tasks = [getData1, getData2, getData3, getData4, getData5]
let datas = []

tasks.forEach(task => {
  task(data => {
    datas.push(data)

    if (datas.length == tasks.length) {
      // datas里已经包含全部的数据了
    }
  })
})

上面结合数组,使用了forEach方法来为每个任务传入回调。如果改用promise来实现,代码会是这样:

// 先要把getData们转成promise对象

// 然后
Promise.all([
  getData1,
  getData2,
  getData3,
  getData4,
  getData5
]).then(datas => {
  // 已拿到全部的data,可以处理了
})

可以看到,下面的代码更清晰易读

三、如何使用

既然promise是一种更好的编程方式,那么现在就要好好了解下它的内容和各部分的作用了。其实这节重点是内容,怎么用还得靠看官自己去实践。不过,了解内容和作用是学会使用的前提和关键。

3种状态

首先,promise实例有三种状态:

  • pending(待定)
  • fulfilled(已执行)
  • rejected(已拒绝)

fulfilled和rejected有可以说是已成功和已失败,这两种状态又归为已完成状态

resolve和reject

调用resolve和reject能将分别将promise实例的状态变成fulfilled和rejected,只有状态变成已完成(即fulfilled和rejected之一),才能触发状态的回调

Promise Api

promise的内容分为构造函数、实例方法和静态方法

  • 1个构造函数: new Promise
  • 2个实例方法:.then 和 .catch
  • 4个静态方法:Promise.resolve和Promise.reject、Promise.any、Promise.all、Promise.race、Promise.allSettled

下面逐个讲下他们的作用

  1. new Promise能将一个异步过程转化成promise对象。先有了promise对象,然后才有promise编程方式。
  2. .then用于为promise对象的状态注册回调函数。它会返回一个promise对象,所以可以进行链式调用,也就是.then后面可以继续.then。在注册的状态回调函数中,可以通过return语句改变.then返回的promise对象的状态,以及向后面.then注册的状态回调传递数据;也可以不使用return语句,那样默认就是将返回的promise对象resolve。
  3. .catch用于注册rejected状态的回调函数,同时该回调也是程序出错的回调,即如果前面的程序运行过程中出错,也会进入执行该回调函数。同.then一样,也会返回新的promise对象。
  4. 调用Promise.resolve会返回一个状态为fulfilled状态的promise对象,参数会作为数据传递给后面的状态回调函数
  5. Promise.reject与Promise.resolve同理,区别在于返回的promise对象状态为rejected
  6. Promise.all该方法接收一个Promise数组返回一个Promise,只有当该数组中的所有Promise完成后才会由pendding状态变为resolve执行then里面的回调函数,若数组中有任意一个promise被拒绝则会执行失败回调,catch方法会捕获到首个被执行的 reject函数。该方法获得的成功结果的数组里面的数据顺序和接收到的promise数组顺序是一致的。
  7. Promise.any 当传入的promise数组中有任意一个完成时就会终止,会忽略到所有被拒绝掉的promise,直到第一个promise完成。若传入所有的promise被拒绝则会执行拒绝回调。
  8. Promise.race 当promise数组中任意一个promise被拒绝或者成功,则会采用第一个promise作为他的返回值。若为成功的执行then,若失败则执行catch。
  9. Promise.allSettled 当给定的promise数组中的所有promise被拒绝后会返回一个拒绝的promise数组,与[]一一对应。

有趣的习题

在网上看到的一个有意思的promise面试题

实现红绿灯交替亮灯

思路:先用promise控制三种灯的执行顺序,然后用递归实现循环亮灯

上码:

function red() {
  console.log('red');
}

function green() {
  console.log('green');
}

function yellow() {
  console.log('yellow');
}

let light = (fn, timer) => new Promise(resolve => {
  setTimeout(function() {
    fn()
    resolve()
  }, timer)
})

// times为交替次数
function start(times) {
  if (!times) {
    return
  }

  times--
  Promise.resolve()
    .then(() => light(red, 3000))
    .then(() => light(green, 1000))
    .then(() => light(yellow, 2000))
    .then(() => start(times))

}

start(3)