用了这么久Promise,你知道它内部是怎么工作的吗?今天我们就来手写一个符合Promise/A+规范的Promise,从零开始造轮子。别怕,这不是为了炫技,而是为了让你真正理解异步编程的底层逻辑。造完这个轮子,你会发现:原来Promise也就这么回事!
前言
你有没有想过,Promise这个“承诺”到底是怎么实现的?为什么它能链式调用?为什么错误会冒泡?为什么then里的回调可以返回普通值,也可以返回Promise?
就像开惯了自动挡的人,突然想知道发动机是怎么工作的。今天我们就来拆解Promise,然后亲手组装一个。放心,我们不会从零写一个工业级的库,而是聚焦核心逻辑,让你一眼看穿它的本质。
一、Promise/A+规范:行业标准
Promise有很多实现,但它们都遵循一个共同的标准——Promise/A+。这个规范定义了Promise的行为,比如状态、then方法等。我们手写的Promise只要符合这个规范,就能和原生Promise无缝衔接。
核心要点:
- Promise有三种状态:pending(等待)、fulfilled(成功)、rejected(失败)
- 状态一旦改变,就不能再变
- 必须有一个
then方法,接受onFulfilled和onRejected两个回调 then必须返回一个新的Promise,实现链式调用- 支持值的穿透(比如
.then().then(value => ...))
二、搭架子:定义状态和构造函数
先搭一个最简单的架子:
class MyPromise {
constructor(executor) {
this.state = 'pending'; // 初始状态
this.value = undefined; // 成功时的值
this.reason = undefined; // 失败时的原因
this.onFulfilledCallbacks = []; // 存储成功的回调(因为可能有多个then)
this.onRejectedCallbacks = []; // 存储失败的回调
// resolve 和 reject 函数
const resolve = (value) => {
if (this.state === 'pending') {
this.state = 'fulfilled';
this.value = value;
this.onFulfilledCallbacks.forEach(fn => fn());
}
};
const reject = (reason) => {
if (this.state === 'pending') {
this.state = 'rejected';
this.reason = reason;
this.onRejectedCallbacks.forEach(fn => fn());
}
};
// 执行executor,传入resolve和reject
try {
executor(resolve, reject);
} catch (err) {
reject(err);
}
}
}
这里的关键:当异步操作还没完成时,可能有多个then被调用,所以要用数组把回调存起来,等状态改变时再依次执行。
三、实现then方法:核心中的核心
then是Promise的心脏,它的逻辑比较复杂:
then(onFulfilled, onRejected) {
// 参数可选,如果不是函数就忽略(值穿透)
onFulfilled = typeof onFulfilled === 'function' ? onFulfilled : value => value;
onRejected = typeof onRejected === 'function' ? onRejected : reason => { throw reason };
const promise2 = new MyPromise((resolve, reject) => {
if (this.state === 'fulfilled') {
// 用微任务包装,保证异步执行
queueMicrotask(() => {
try {
const x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (err) {
reject(err);
}
});
} else if (this.state === 'rejected') {
queueMicrotask(() => {
try {
const x = onRejected(this.reason);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (err) {
reject(err);
}
});
} else if (this.state === 'pending') {
// 异步等待,先把回调存起来
this.onFulfilledCallbacks.push(() => {
queueMicrotask(() => {
try {
const x = onFulfilled(this.value);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (err) {
reject(err);
}
});
});
this.onRejectedCallbacks.push(() => {
queueMicrotask(() => {
try {
const x = onRejected(this.reason);
resolvePromise(promise2, x, resolve, reject);
} catch (err) {
reject(err);
}
});
});
}
});
return promise2;
}
注意:
then返回的是一个新的Promise(promise2)- 回调的执行要用微任务(queueMicrotask),符合规范
- 回调可能返回普通值,也可能返回Promise,需要统一处理
四、核心辅助函数:resolvePromise
这个函数处理then回调的返回值,决定promise2的状态:
function resolvePromise(promise2, x, resolve, reject) {
// 防止循环引用
if (promise2 === x) {
return reject(new TypeError('Chaining cycle detected'));
}
// 如果x是Promise,就让它决定promise2的状态
if (x instanceof MyPromise) {
x.then(resolve, reject);
return;
}
// 如果x是对象或函数,可能是thenable
if (x !== null && (typeof x === 'object' || typeof x === 'function')) {
let then;
try {
then = x.then;
} catch (err) {
return reject(err);
}
// 如果是thenable,就当作Promise处理
if (typeof then === 'function') {
let called = false;
try {
then.call(
x,
y => {
if (called) return;
called = true;
resolvePromise(promise2, y, resolve, reject);
},
r => {
if (called) return;
called = true;
reject(r);
}
);
} catch (err) {
if (called) return;
reject(err);
}
} else {
resolve(x);
}
} else {
// 普通值直接resolve
resolve(x);
}
}
这个函数主要做了三件事:
- 处理循环引用(防止自己等自己)
- 处理返回的Promise(直接then)
- 处理thenable对象(比如其他Promise库的实例)
五、静态方法:resolve、reject、all、race
有了核心,再添几个静态方法:
static resolve(value) {
if (value instanceof MyPromise) return value;
return new MyPromise(resolve => resolve(value));
}
static reject(reason) {
return new MyPromise((_, reject) => reject(reason));
}
static all(promises) {
return new MyPromise((resolve, reject) => {
const results = [];
let count = 0;
if (promises.length === 0) return resolve(results);
promises.forEach((p, idx) => {
MyPromise.resolve(p).then(
val => {
results[idx] = val;
count++;
if (count === promises.length) resolve(results);
},
reject
);
});
});
}
static race(promises) {
return new MyPromise((resolve, reject) => {
promises.forEach(p => {
MyPromise.resolve(p).then(resolve, reject);
});
});
}
六、完整代码与测试
把上面的片段拼起来,就是一个可用的Promise了。我们用官方的Promise/A+测试套件跑一下(需要额外安装),基本都能通过。
七、手写Promise的收获
造完这个轮子,你会发现:
- 状态管理:pending → fulfilled/rejected,不可逆
- 异步存储:pending时回调存在数组里,等状态改变再执行
- 链式调用:核心就是
then返回新Promise,并且通过resolvePromise处理返回值 - 微任务:回调必须异步执行,规范要求用微任务(原生用微任务,我们这里用queueMicrotask)
- 错误处理:try-catch捕获同步异常,reject处理异步异常
以后再看到Promise的链式调用,你脑子里就会浮现出这些逻辑:噢,原来它只是把回调存起来,然后按顺序执行而已。
八、总结
手写Promise不是为了替代原生Promise,而是为了让你:
- 彻底理解异步编程的核心机制
- 不再畏惧源码阅读
- 面试时能从容应对“手写Promise”的考题
现在,你对Promise的认知已经超越了“会用”的层面,真正进入了“懂原理”的阶段。恭喜你,又升了一级!
明天我们将继续深入异步世界,聊聊Generator函数与协程,看看它是怎么为async/await铺路的。如果你喜欢今天的手写轮子系列,点个赞让更多人看到。有疑问评论区见,我们明天见!