一、Promise的含义
Promise是异步编程的一种解决方案,语法上来说是一个对象,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,使得控制异步操作更加容易 。
Promise对象的两个特点:
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)、fulfilled
(已成功)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
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fulfilled
和从pending
变为rejected
- 只要这两种情况发生,状态就不会再变了,会一直保持这个结果,这时就称为 resolved(已定型)
- 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
注意,为了行文方便,本章后面的resolved
统一只指fulfilled
状态,不包含rejected
状态
优点:
- 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(回调地狱)。此外,
Promise
对象提供统一的接口,使得控制异步操作更加容易。
缺点:
- 无法取消
Promise
,一旦新建它就会立即执行,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
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)
二、基本用法
ES6 规定,Promise
对象是一个构造函数,用来生成Promise
实例。
const 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:
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: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rejected
状态的回调函数。
promise.then(function(value) {
// success
}, function(error) {
// failure
});
下面为Promise
对象的简单例子: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。
function timeout(ms) {
return new Promise((resolve, reject) => {
setTimeout(resolve, ms, 'done');
});
}
timeout(100).then((value) => {
console.log(value);
});
下面代码中,Promise 新建后就会立即执行,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。
let promise = new Promise(function(resolve, reject) {
console.log('Promise');
resolve();
});
promise.then(function() {
console.log('resolved.');
});
console.log('Hi!');
// Promise
// Hi!
// resolved
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,比如:
const p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
// ...
});
const 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。
const p1 = new Promise(function (resolve, reject) {
setTimeout(() => reject(new Error('fail')), 3000)
})
const 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
。由于p2
返回的是另一个 Promise,导致p2
自己的状态无效了,由p1
的状态决定p2
的状态。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。
注意,调用
resolve
或reject
并不会终结 Promise 的参数函数的执行。
new Promise((resolve, reject) => {
resolve(1);
console.log(2);
}).then(r => {
console.log(r);
});
// 2
// 1
上面代码中,调用resolve(1)
以后,后面的console.log(2)
还是会执行,并且会首先打印出来。这是因为立即 resolved 的 Promise 是在本轮事件循环的末尾执行,总是晚于本轮循环的同步任务。
一般来说,调用resolve
或reject
以后,Promise 的使命就完成了,后继操作应该放到then
方法里面,而不应该直接写在resolve
或reject
的后面。所以,最好在它们前面加上return
语句,这样就不会有意外。
new Promise((resolve, reject) => {
return resolve(1);
// 后面的语句不会执行
console.log(2);
})
三、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。
then
方法的作用:为 Promise 实例添加状态改变时的回调函数。
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。(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)
getJSON("/post/1.json").then(function(post) {
return getJSON(post.commentURL);
}).then(function (comments) {
console.log("resolved: ", comments);
}, function (err){
console.log("rejected: ", err);
});
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)
);
四、Promise.prototype.catch()
Promise.prototype.catch()
方法是.then(null, rejection)
或.then(undefined, 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。
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。
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。
const 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');
});
setTimeout(() => { console.log(123) }, 2000);
// Uncaught (in promise) ReferenceError: x is not defined
// 123
上面代码中,someAsyncThing()
函数产生的 Promise 对象,内部有语法错误。浏览器运行到这一行,会打印出错误提示ReferenceError: x is not defined
,但是不会退出进程、终止脚本执行,2 秒之后还是会输出123
。这就是说,Promise 内部的错误不会影响到 Promise 外部的代码,通俗的说法就是“Promise 会吃掉错误”。
五、Promise.prototype.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。finally
方法里面的操作,是与状态无关的,不依赖于 Promise 的执行结果。
promise
.then(result => {···})
.catch(error => {···})
.finally(() => {···});
finally
本质上是then
方法的特例
promise
.finally(() => {
// 语句
});
// 等同于
promise
.then(
result => {
// 语句
return result;
},
error => {
// 语句
throw error;
}
);
实现:
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 })
);
};
六、Promise.all()
Promise.all()
方法用于将多个 Promise 实例,包装成一个新的 Promise 实例。
const p = Promise.all([p1, p2, p3]);
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:
- 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。 - 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。
注意,如果作为参数的 Promise 实例,自己定义了catch
方法,那么它一旦被rejected
,并不会触发Promise.all()
的catch
方法。
const p1 = new Promise((resolve, reject) => {
resolve('hello');
})
.then(result => result)
.catch(e => e);
const p2 = new Promise((resolve, reject) => {
throw new Error('报错了');
})
.then(result => result)
.catch(e => e);
Promise.all([p1, p2])
.then(result => console.log(result))
.catch(e => console.log(e));
// ["hello", Error: 报错了]
七、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。
八、Promise.allSettled()
Promise.allSettled()
方法接受一组 Promise 实例作为参数,包装成一个新的 Promise 实例。只有等到所有这些参数实例都返回结果,不管是fulfilled
还是rejected
,包装实例才会结束。
const promises = [
fetch('/api-1'),
fetch('/api-2'),
fetch('/api-3'),
];
await Promise.allSettled(promises);
removeLoadingIndicator();
上面代码对服务器发出三个请求,等到三个请求都结束,不管请求成功还是失败,加载的滚动图标就会消失。
有时候,我们不关心异步操作的结果,只关心这些操作有没有结束。这时,Promise.allSettled()
方法就很有用。
九、Promise.any()
Promise.any()
方法接受一组 Promise 实例作为参数,包装成一个新的 Promise 实例。只要参数实例有一个变成fulfilled
状态,包装实例就会变成fulfilled
状态;如果所有参数实例都变成rejected
状态,包装实例就会变成rejected
状态。
Promise.any()
跟Promise.race()
方法很像,只有一点不同,就是不会因为某个 Promise 变成rejected
状态而结束。
十、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。
const jsPromise = Promise.resolve($.ajax('/whatever.json'));
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,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。
(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
。
(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。
const p = Promise.resolve();
p.then(function () {
// ...
});
需要注意的是,立即resolve()
的 Promise 对象,是在本轮“事件循环”(event loop)的结束时执行,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。
十一、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
。
注意:Promise.reject()
方法的参数,会原封不动地作为reject
的理由,变成后续方法的参数。这一点与Promise.resolve
方法不一致。
const thenable = {
then(resolve, reject) {
reject('出错了');
}
};
Promise.reject(thenable)
.catch(e => {
console.log(e === thenable)
})
// true
上面代码中,Promise.reject
方法的参数是一个thenable
对象,执行以后,后面catch
方法的参数不是reject
抛出的“出错了”这个字符串,而是thenable
对象。
十二、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) {
const 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');
});
}
const g = function* () {
try {
const foo = yield getFoo();
console.log(foo);
} catch (e) {
console.log(e);
}
};
function run (generator) {
const 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。
十三、Promise.try()
实际开发中,经常遇到一种情况:不知道或者不想区分,函数f
是同步函数还是异步操作,但是想用 Promise 来处理它。因为这样就可以不管f
是否包含异步操作,都用then
方法指定下一步流程,用catch
方法处理f
抛出的错误。一般就会采用下面的写法。
Promise.try(() => database.users.get({id: userId}))
.then(...)
.catch(...)
十四、手写promise
这里参考了https://juejin.im/post/5e3b9ae26fb9a07ca714a5cc#heading-6
//Promise/A+规定的三种状态
const PENDING = 'pending'
const FULFILLED = 'fulfilled'
const REJECTED = 'rejected'
class MyPromise {
// 构造方法接收一个回调
constructor(executor) {
this._status = PENDING // Promise状态
this._value = undefined // 储存then回调return的值
this._resolveQueue = [] // 成功队列, resolve时触发
this._rejectQueue = [] // 失败队列, reject时触发
// 由于resolve/reject是在executor内部被调用, 因此需要使用箭头函数固定this指向, 否则找不到this._resolveQueue
let _resolve = (val) => {
//把resolve执行回调的操作封装成一个函数,放进setTimeout里,以兼容executor是同步代码的情况
const run = () => {
if(this._status !== PENDING) return // 对应规范中的"状态只能由pending到fulfilled或rejected"
this._status = FULFILLED // 变更状态
this._value = val // 储存当前value
// 这里之所以使用一个队列来储存回调,是为了实现规范要求的 "then 方法可以被同一个 promise 调用多次"
// 如果使用一个变量而非队列来储存回调,那么即使多次p1.then()也只会执行一次回调
while(this._resolveQueue.length) {
const callback = this._resolveQueue.shift()
callback(val)
}
}
setTimeout(run)
}
// 实现同resolve
let _reject = (val) => {
const run = () => {
if(this._status !== PENDING) return // 对应规范中的"状态只能由pending到fulfilled或rejected"
this._status = REJECTED // 变更状态
this._value = val // 储存当前value
while(this._rejectQueue.length) {
const callback = this._rejectQueue.shift()
callback(val)
}
}
setTimeout(run)
}
// new Promise()时立即执行executor,并传入resolve和reject
executor(_resolve, _reject)
}
// then方法,接收一个成功的回调和一个失败的回调
then(resolveFn, rejectFn) {
// 根据规范,如果then的参数不是function,则我们需要忽略它, 让链式调用继续往下执行
typeof resolveFn !== 'function' ? resolveFn = value => value : null
typeof rejectFn !== 'function' ? rejectFn = reason => {
throw new Error(reason instanceof Error? reason.message:reason);
} : null
// return一个新的promise
return new MyPromise((resolve, reject) => {
// 把resolveFn重新包装一下,再push进resolve执行队列,这是为了能够获取回调的返回值进行分类讨论
const fulfilledFn = value => {
try {
// 执行第一个(当前的)Promise的成功回调,并获取返回值
let x = resolveFn(value)
// 分类讨论返回值,如果是Promise,那么等待Promise状态变更,否则直接resolve
x instanceof MyPromise ? x.then(resolve, reject) : resolve(x)
} catch (error) {
reject(error)
}
}
// reject同理
const rejectedFn = error => {
try {
let x = rejectFn(error)
x instanceof MyPromise ? x.then(resolve, reject) : resolve(x)
} catch (error) {
reject(error)
}
}
switch (this._status) {
// 当状态为pending时,把then回调push进resolve/reject执行队列,等待执行
case PENDING:
this._resolveQueue.push(fulfilledFn)
this._rejectQueue.push(rejectedFn)
break;
// 当状态已经变为resolve/reject时,直接执行then回调
case FULFILLED:
fulfilledFn(this._value) // this._value是上一个then回调return的值(见完整版代码)
break;
case REJECTED:
rejectedFn(this._value)
break;
}
})
}
//catch方法其实就是执行一下then的第二个回调
catch(rejectFn) {
return this.then(undefined, rejectFn)
}
//finally方法
finally(callback) {
return this.then(
value => MyPromise.resolve(callback()).then(() => value), //执行回调,并returnvalue传递给后面的then
reason => MyPromise.resolve(callback()).then(() => { throw reason }) //reject同理
)
}
//静态的resolve方法
static resolve(value) {
if(value instanceof MyPromise) return value //根据规范, 如果参数是Promise实例, 直接return这个实例
return new MyPromise(resolve => resolve(value))
}
//静态的reject方法
static reject(reason) {
return new MyPromise((resolve, reject) => reject(reason))
}
//静态的all方法
static all(promiseArr) {
let index = 0
let result = []
return new MyPromise((resolve, reject) => {
promiseArr.forEach((p, i) => {
//Promise.resolve(p)用于处理传入值不为Promise的情况
MyPromise.resolve(p).then(
val => {
index++
result[i] = val
if(index === promiseArr.length) {
resolve(result)
}
},
err => {
reject(err)
}
)
})
})
}
//静态的race方法
static race(promiseArr) {
return new MyPromise((resolve, reject) => {
//同时执行Promise,如果有一个Promise的状态发生改变,就变更新MyPromise的状态
for (let p of promiseArr) {
MyPromise.resolve(p).then( //Promise.resolve(p)用于处理传入值不为Promise的情况
value => {
resolve(value) //注意这个resolve是上边new MyPromise的
},
err => {
reject(err)
}
)
}
})
}
}